ABB NAIO-02
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探秘機(jī)器人“??豳u萌”背后隱藏技術(shù)
你有沒有這樣的感覺?在商場購物時,遇到“調(diào)皮可愛”的服務(wù)機(jī)器人時,特別想上去“調(diào)戲”它;或在工業(yè)展覽會上,看著做各種表演動作的機(jī)器人時,特別想觸摸它;又或在航模表演現(xiàn)場,望著翱翔在藍(lán)天上無人機(jī)夢想著自己也有一雙翅膀呢。我們感嘆人類的偉大,創(chuàng)造出了機(jī)器人這樣的“新物種”,但是我們是否做過這樣的思考——機(jī)器人“??豳u萌”的背后究竟是什么呢?
2016年,不簡單!在這一年,機(jī)器人行業(yè)實現(xiàn)了快速的發(fā)展。從猴年央視春節(jié)晚會上大放異彩的機(jī)器人舞蹈到現(xiàn)在遍地開花的各大機(jī)器人操作系統(tǒng)、控制系統(tǒng)企業(yè),從全國各地的機(jī)器人大會、機(jī)器人論壇到機(jī)器人與互聯(lián)網(wǎng)運營、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)的結(jié)合,我們驚奇的發(fā)現(xiàn),機(jī)器人早已不是過去那個只會重復(fù)體力勞動的 “大笨熊”,而是越發(fā)的智能化和個性化。
現(xiàn)在,越來越多的機(jī)器人進(jìn)入那些“百姓”企業(yè),企業(yè)在歡慶的同時,也盤算著自己心里的——機(jī)器人的控制系統(tǒng)性能如何呢?
就目前來講,業(yè)界尚沒有專門針對工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的性能測試標(biāo)準(zhǔn),在機(jī)器人行業(yè),提到性能規(guī)范,一般是針對整機(jī)而言。評價工業(yè)機(jī)器人整機(jī)性能的指標(biāo)有很多,基于不同的的設(shè)計目的以及用途,其整機(jī)配件搭配、結(jié)構(gòu)設(shè)計以及參數(shù)調(diào)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(jī)(伺服電機(jī))、變速箱(減速器)、底盤/懸掛(結(jié)構(gòu)件)等對機(jī)器人整體的性能都有很大的影響。
所以,要做機(jī)器人的性能測試還是很復(fù)雜滴。不過,國標(biāo)《GB/T12642-2001工業(yè)機(jī)器人性能規(guī)范及其試驗方法》中已經(jīng)有針對十幾種機(jī)器人的性能指標(biāo)的界定標(biāo)準(zhǔn),其中經(jīng)常提到的有三種:重復(fù)定位精度、位姿精度、軌跡精度。那么,我們想單獨測試機(jī)器人的控制系統(tǒng)該用哪種好呢?
一般來說,工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的性能可以由機(jī)器人的位姿精度和軌跡精度來間接表示。
位姿精度(Pose Accuracy)
機(jī)器人的位姿精度一般指位姿重復(fù)度。
機(jī)器人的位姿是指機(jī)器人相對于某一參考坐標(biāo)系的位姿,其重復(fù)位姿精度是機(jī)器人的一項zui重要的技術(shù)指標(biāo),該指標(biāo)集中反映機(jī)器人的機(jī)電性能和使用效果,即機(jī)器人對同一指令位姿從同一方向重復(fù)響應(yīng)n次后實到位姿的*程度。一般采用激光跟蹤儀進(jìn)行位姿精度的測量,如下圖所示:
想要達(dá)到較高的位姿精度,需要控制系統(tǒng)提供以下功能:
●補(bǔ)償機(jī)械連桿的運動學(xué)參數(shù)誤差,如連桿加工誤差、裝配誤差、機(jī)械公差等;
●補(bǔ)償關(guān)節(jié)柔性及連桿柔性;
●提供高精度的機(jī)械零點標(biāo)定功能。
軌跡精度(Path Accuracy)
機(jī)器人的軌跡精度,一般是指軌跡重復(fù)精度,表示機(jī)器人對同一軌跡指令重復(fù)n次時實到軌跡的*程度。一般也采用激光跟蹤儀進(jìn)行測試,讓機(jī)器人重復(fù)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:
現(xiàn)在,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(jìn)行了對比演示,在使用模型控制后,可保證機(jī)器人在系統(tǒng)允許的任何速度下保持非常高的軌跡*性。另外,想要達(dá)到較高的軌跡精度,對機(jī)器人進(jìn)行關(guān)節(jié)摩擦補(bǔ)償也十分必要。
簡單了解如何檢測機(jī)器人控制系統(tǒng)的性能之后,有沒有感覺豁然開朗呢……
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