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工業機器人有哪些誤差,需要做哪些校準?


發布時間:2017-08-08   資訊類別: 行業動態   我要發布
  粗略的,可以把機器人用到的模型分為兩個大類即運動學模型和動力學模型,因此誤差也可按此劃分:
  
  加工誤差會導致:
  
  機器人關節間的連桿長度不準;
  
  配合面不精確造成某些設計為0的參數變成非零;
  
  機械公差:受限于機床加工精度及加工成本,機械部件在設計時都會留有公差,這些公差可能會在裝配導致:
  
  關節理論軸線與實際軸線不符;
  
  相鄰連桿/結構之間的相對位置與設計發生偏差;
  
  零點誤差:大小主要取決于零點標定算法,零點不準會造成控制器用來運算的理論模型與實際機器人位置不符,計算的結果也就不準確了。
  
  減速器回差:主要在關節反向的時候影響**定位精度,而對于重復定位精度基本沒有影響,并且小型機器人中普遍采用的Harmonic Drive號稱zero backlash,要求不高的話可以暫不考慮。
  
  減速比誤差:指的是減速器的實際減速比與廠商標稱的有微小差異,感興趣的同學可以設計個簡單裝置實測一下,電機可能需要轉到1000000圈這個量級。
  
  標定誤差:指的是機器人在使用過程中涉及到的相機標定(手眼標定),工具標定,工件標定等等,受限于簡陋的標定裝置及精簡的標定過程,實際上**的誤差往往來自于這個方面。
  
  以上的運動學誤差辨識有非常多的相關研究,主要工作在工程實現以及平衡成本、精度和易用性之間的關系,不再贅述。
  
  動力學方面,質量、質心、慣量張量屬于剛體運動學的范疇,有關其參數辨識的方面研究也很充分。
  
  摩擦力是個棘手的問題,主要用到的是靜摩擦,庫倫摩擦和粘滯摩擦,簡單點搞就放一個線性或二階模型,復雜一些可考慮stribeck,再復雜的就沒接觸過了,主要是一個漫長的tune&test過程,并且每臺機器人都不一樣。
  
  靜摩擦的話,只有電機端位置傳感器的話無法判斷其方向,需要關節端傳感器,要增加成本。
  
  要求更高的場合就不能只考慮剛體動力學了,也要考慮一些關節和連桿的柔性,主要也是采用辨識的方法,區別在于模型的復雜度如何設置。
  
  動力學參數的誤差會極大影響Feedforward、Gravity Compensation和Compliance Control的效果,如果做動力學相關工作,則需要考慮辨識及補償以上誤差。
更多工業機器人相關資訊盡在:http://articles.e-works.net.cn/robort/

資訊來源:http://articles.e-works.net.cn/robort/  

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