提高機器人的動作精度要從這些方面入手
2016年是機器人行業(yè)飛速發(fā)展的一年,從猴年央視春節(jié)晚會上的機器人舞蹈到現(xiàn)在遍地開花的各大機器人操作系統(tǒng)、控制系統(tǒng)企業(yè),從全國各地的機器人大會、機器人論壇到機器人與互聯(lián)網(wǎng)運營、大數(shù)據(jù)等新興技術的結合,機器人早已經(jīng)不是我們傳統(tǒng)意義上重復性重體力勞動的人工替代品,而是越發(fā)智能與常見。越來越多的機器人進入尋常企業(yè),而對于這些企業(yè)來講,機器人控制系統(tǒng)的性能如何,是他們關注的重點。
本文引用地址:http://2s4d.com/article/201710/367725.htm就目前來講,業(yè)界尚沒有專門針對工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的性能測試標準,在機器人行業(yè),提到性能規(guī)范,一般是針對整機而言。評價工業(yè)機器人整機性能的指標有很多,基于不同的的設計目的以及用途,其整機配件搭配、結構設計以及參數(shù)調整也有所差異,控制系統(tǒng)只是其中的一個環(huán)節(jié),發(fā)動機(伺服電機)、變速箱(減速器)、底盤/懸掛(結構件)等對機器人整體的性能都有很大的影響。
國標《GB/T 12642 - 2001 工業(yè)機器人性能規(guī)范及其試驗方法 》中針對十幾種機器人的性能指標進行界定,其中經(jīng)常提到的有三種:重復定位精度、位姿精度、軌跡精度。
一般來說,工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的性能可以由機器人的位姿精度和軌跡精度來間接表示。
1、位姿精度(Pose Accuracy):
機器人的位姿精度一般指位姿重復度。
機器人的位姿是指機器人相對于某一參考坐標系的位姿,其重復位姿精度是機器人的一項最重要的技術指標,該指標集中反映機器人的機電性能和使用效果,即機器人對同一指令位姿從同一方向重復響應n次后實到位姿的一致程度。一般采用激光跟蹤儀進行位姿精度的測量,如下圖所示:
想要達到較高的位姿精度,需要控制系統(tǒng)提供以下功能:
補償機械連桿的運動學參數(shù)誤差,如連桿加工誤差、裝配誤差、機械公差等;
補償關節(jié)柔性及連桿柔性;
提供高精度的機械零點標定功能。
2、軌跡精度(Path Accuracy):
機器人的軌跡精度,一般是指軌跡重復精度,表示機器人對同一軌跡指令重復n次時實到軌跡的一致程度。一般采用激光跟蹤儀進行測試,讓機器人重復走某一條軌跡n次,然后取由n條軌跡組成的軌跡條橫切面的半徑。如下圖所示:
一般采用模型的控制(Model Based Control)來提高軌跡精度。ABB公司對其Quick Move和True Move進行了對比演示,在使用模型控制后,可保證機器人在系統(tǒng)允許的任何速度下保持非常高的軌跡一致性。
另外,想要達到較高的軌跡精度,對機器人進行關節(jié)摩擦補償也十分必要。
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