隨著工業(yè)的發(fā)展進(jìn)程,工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)逐漸成熟。越來(lái)越多的高精密、高復(fù)雜程度的制造工業(yè)對(duì)生產(chǎn)精度提出了更高的需求,這大大推動(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)中機(jī)器人的使用。



圖4 激光跟蹤儀空間檢測(cè)



在市場(chǎng)需求不斷提升的情況下,啟帆立足于高端機(jī)器人領(lǐng)域,已經(jīng)發(fā)展成為國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的中堅(jiān)力量。啟帆工業(yè)機(jī)器人以自身高精度、高品質(zhì)的技術(shù)特點(diǎn)為基礎(chǔ),把機(jī)器人技術(shù)與啟帆在其他領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)互相結(jié)合,研發(fā)出具有自主技術(shù)的控制系統(tǒng)、視覺定位和視覺導(dǎo)航技術(shù)、RV減速機(jī)、諧波減速機(jī)以及行星及類擺線減速機(jī),不斷推出緊湊、節(jié)能、高精確度控制的機(jī)器人產(chǎn)品和高良品率、高易用性的解決方案,不斷創(chuàng)新,以自身的產(chǎn)品方案和售后服務(wù),用心滿足用戶對(duì)生產(chǎn)效率的追求。

機(jī)器人在加工、裝配過(guò)程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生誤差,機(jī)器人作業(yè)過(guò)程中的磨損也會(huì)使運(yùn)動(dòng)副間產(chǎn)生間隙,而且實(shí)際構(gòu)件都具有彈性,高速運(yùn)動(dòng)時(shí)在慣性力、重力和外力作用下勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生彈性變形和震動(dòng)等。工業(yè)機(jī)器人是基于運(yùn)動(dòng)學(xué)模型(如圖1所示)控制的,在運(yùn)動(dòng)學(xué)模型中所導(dǎo)致的的結(jié)構(gòu)參數(shù)是設(shè)計(jì)值,這與實(shí)際結(jié)構(gòu)參數(shù)之間不可避免地存在誤差,導(dǎo)致機(jī)器人無(wú)法嚴(yán)格按照預(yù)期位姿要求進(jìn)行運(yùn)動(dòng),直接測(cè)量這些結(jié)構(gòu)參數(shù)往往很困難。這些結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差必定會(huì)通過(guò)一定的形式反映出來(lái),最直接的體現(xiàn)就是末端執(zhí)行器的TCP精度。測(cè)試機(jī)器人末端執(zhí)行器的TCP精度,推導(dǎo)機(jī)器人的誤差源,然后通過(guò)啟帆精度分析離線軟件仿真(如圖2所示)分析,可以清楚的得到誤差對(duì)機(jī)器人末端執(zhí)行器的影響,根據(jù)離線仿真分析,合理的分配與控制各個(gè)影響因子,達(dá)到提高機(jī)器人末端執(zhí)行器的運(yùn)行精度的目的。

圖1 運(yùn)動(dòng)學(xué)模型

圖2 仿真分析
TCP精度的檢測(cè)
根據(jù)機(jī)器人誤差源的分析,如何檢測(cè)得到有效的處理數(shù)據(jù)是TCP精度測(cè)試過(guò)程中一個(gè)重要的環(huán)節(jié),工業(yè)機(jī)器人精度的測(cè)量是提高TCP精度的一個(gè)極其重要的因素,它是結(jié)構(gòu)參數(shù)辨識(shí)和誤差補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ),只有在完美的測(cè)量基礎(chǔ)上才能建立更為真實(shí)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,提高機(jī)器人精度。任何一個(gè)測(cè)量過(guò)程都是包括測(cè)量對(duì)象、計(jì)量單位、測(cè)量方法和測(cè)量精度這四個(gè)要求。要準(zhǔn)確可靠地進(jìn)行測(cè)量,必須對(duì)這四個(gè)要素進(jìn)行全面的分析、正確的選用。
因此,制定正確的檢測(cè)方案(如圖3所示)是關(guān)鍵,影響著整個(gè)TCP精度測(cè)試的分析:

圖3 精度檢測(cè)標(biāo)定方案

圖4 激光跟蹤儀空間檢測(cè)
通過(guò)激光跟蹤儀的檢測(cè)得到的數(shù)據(jù),進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,空間建模(如圖4所示),數(shù)據(jù)處理得到機(jī)器人的連桿參數(shù),減速比和形位結(jié)構(gòu)等,然后根據(jù)軟件程序(如圖5所示)對(duì)TCP檢測(cè)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析處理。

圖5 軟件程序數(shù)據(jù)處理
TCP精度測(cè)試結(jié)果
從機(jī)器人自身的運(yùn)動(dòng)約束出發(fā),識(shí)別和構(gòu)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型坐標(biāo)系,通過(guò)位姿測(cè)量的方式,以機(jī)器人末端的實(shí)際位姿與其名義位姿之差值作為參數(shù)辨識(shí)程序的輸入,根據(jù)建立的靜態(tài)位姿誤差模型計(jì)算得到了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的誤差,進(jìn)而對(duì)機(jī)器人控制程序中的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)進(jìn)行了修正,獲得了末端位姿與關(guān)節(jié)變量的精確變換,提高了機(jī)器人的TCP精度。為了檢測(cè)TCP精度提高的效果,在空間不同位置排放標(biāo)定桿,通過(guò)空間不同定點(diǎn)位置姿態(tài)的改變,觀察末端執(zhí)行器相對(duì)定點(diǎn)偏移量的大小,作為評(píng)定機(jī)器人末端執(zhí)行器的TCP精度的依據(jù)。

啟帆自主研發(fā)SRK機(jī)器人,專為要求快速、重復(fù)、高精度點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或路徑運(yùn)動(dòng)的各種應(yīng)用而設(shè)計(jì),具備自動(dòng)消隙/自動(dòng)調(diào)隙結(jié)構(gòu),噪音更低、精度更好、壽命更長(zhǎng)。SRK機(jī)器人憑借啟帆STSail Preceffic Gearbox技術(shù)為高質(zhì)量應(yīng)用提供了超高精度,重復(fù)定位精度為0.05mm。SRK機(jī)器人憑借新的手腕設(shè)計(jì),使得TCP定位精度為0.5mm。

STSail Preceffic Gearbox 優(yōu)勢(shì):
噪聲比進(jìn)口減速器更低
傳動(dòng)效率比進(jìn)口減速器更高
精度保持性比進(jìn)口減速器更高
重復(fù)定位與軌跡精度比選用進(jìn)口減速器的版本更高
