工業(yè)機器人精度測量方案

發(fā)布時間：2022-11-24 16:08 發(fā)布者：szzhongtu5

隨著工廠智能化轉(zhuǎn)型的深入，“無人工廠”、“黑燈工廠”不斷涌現(xiàn)，工廠車間“少人化”、“無人化”，取而代之的是大量工業(yè)機器人的應(yīng)用，在此背景下，如何確保工業(yè)機器人空間位置精度，保障其準確運行變得十分關(guān)鍵。

工業(yè)機器人空間位置精度誤差主要分為運動學誤差和動力學誤差。運動學誤差主要包含加工誤差、機械公差/裝配誤差、零點誤差、減速器回差、減速比誤差、標定誤差等；動力學誤差主要包含質(zhì)量/重心、慣性張量、摩擦力、關(guān)節(jié)柔性、連桿柔性等。

六軸工業(yè)機器人系統(tǒng)本質(zhì)上是一種半閉環(huán)的控制結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)只能精確控制關(guān)節(jié)伺服電機位置，而電機位置與機器人末端執(zhí)行器位姿之間關(guān)系通過運動學確定。理論運動學模型與實際模型之間不可避免存在誤差，因此需要通過標定提高機器人的空間絕對位置精度。

中圖儀器推出GTS激光跟蹤儀+RobotMaster軟件為工業(yè)機器人空間絕對位置精度測量標定和性能檢測提供高效可行的解決方案。

標定時，通過機器人的連桿理論長度、各關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)方向、機器人零點狀態(tài)、各關(guān)節(jié)理論減速比這四項參數(shù)建立機器人理論運動學模型，讓機器人運行30-50個關(guān)節(jié)角坐標點位，激光跟蹤儀記錄機器人法蘭盤末端坐標。RobotMaster軟件通過不斷迭代計算，修正機器人運動學模型直至達到最優(yōu)狀態(tài)，將最優(yōu)運動學模型修正至機器人系統(tǒng)，機器人空間絕對位置精度即可得到一定的提升，標定后空間絕對位置精度相對標定前可提升3~15倍左右。

RobotMaster軟件還可以按照《ISO 9283工業(yè)機器人性能規(guī)范及其實驗方法》對機器人在位置、姿態(tài)、軌跡等方面進行性能檢測，檢測內(nèi)容包括14大項：
1.機器人位姿準確度和位姿重復性
2.多方向位姿準確度變動
3.距離準確度和距離重復性
4.位置穩(wěn)定時間
5.位置超調(diào)量
6.位姿特性偏移
7.互換性
8.軌跡準確度和軌跡重復性
9.重復定向軌跡準確度
10.拐角偏差
11.軌跡速度特性
12.最小定位時間
13.靜態(tài)柔順性
14.擺動偏差
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