隨著工業(yè)的發(fā)展進(jìn)程,工業(yè)自動化技術(shù)逐漸成熟。越來越多的高精密、高復(fù)雜程度的制造工業(yè)對生產(chǎn)精度提出了更高的需求,這大大推動了工業(yè)生產(chǎn)中機(jī)器人的使用。
在市場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)展成為國產(chǎn)機(jī)器人的中堅力量。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,www.whsntf.cn,不斷創(chuàng)新,以自身的產(chǎn)品方案和售后服務(wù),用心滿足用戶對生產(chǎn)效率的追求。
機(jī)器人在加工、裝配過程中不可避免地會產(chǎn)生誤差,機(jī)器人作業(yè)過程中的磨損也會使運(yùn)動副間產(chǎn)生間隙,而且實(shí)際構(gòu)件都具有彈性,高速運(yùn)動時在慣性力、重力和外力作用下勢必會產(chǎn)生彈性變形和震動等。工業(yè)機(jī)器人是基于運(yùn)動學(xué)模型(如圖1所示)控制的,在運(yùn)動學(xué)模型中所導(dǎo)致的的結(jié)構(gòu)參數(shù)是設(shè)計值,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)器人無法嚴(yán)格按照預(yù)期位姿要求進(jìn)行運(yùn)動,直接測量這些結(jié)構(gòu)參數(shù)往往很困難。這些結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差必定會通過一定的形式反映出來,最直接的體現(xiàn)就是末端執(zhí)行器的TCP精度。測試機(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)動學(xué)模型
圖2仿真分析
TCP精度的檢測
根據(jù)機(jī)器人誤差源的分析,如何檢測得到有效的處理數(shù)據(jù)是TCP精度測試過程中一個重要的環(huán)節(jié),工業(yè)機(jī)器人精度的測量是提高TCP精度的一個極其重要的因素,它是結(jié)構(gòu)參數(shù)辨識和誤差補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ),只有在完美的測量基礎(chǔ)上才能建立更為真實(shí)的運(yùn)動學(xué)模型,提高機(jī)器人精度。任何一個測量過程都是包括測量對象、計量單位、測量方法和測量精度這四個要求。要準(zhǔn)確可靠地進(jìn)行測量,必須對這四個要素進(jìn)行全面的分析、正確的選用。
因此,制定正確的檢測方案(如圖3所示)是關(guān)鍵,影響著整個TCP精度測試的分析:
圖3精度檢測標(biāo)定方案
圖4激光跟蹤儀空間檢測
通過激光跟蹤儀的檢測得到的數(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TCP檢測試驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析處理。
圖5軟件程序數(shù)據(jù)處理
TCP精度測試結(jié)果
從機(jī)器人自身的運(yùn)動約束出發(fā),識別和構(gòu)建機(jī)器人運(yùn)動學(xué)模型坐標(biāo)系,通過位姿測量的方式,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)辨識程序的輸入,根據(jù)建立的靜態(tài)位姿誤差模型計算得到了機(jī)器人運(yùn)動學(xué)參數(shù)的誤差,進(jìn)而對機(jī)器人控制程序中的運(yùn)動學(xué)參數(shù)進(jìn)行了修正,庫卡機(jī)器人,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TCP精度提高的效果,在空間不同位置排放標(biāo)定桿,通過空間不同定點(diǎn)位置姿態(tài)的改變,觀察末端執(zhí)行器相對定點(diǎn)偏移量的大小,作為評定機(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)對點(diǎn)或路徑運(yùn)動的各種應(yīng)用而設(shè)計,具備自動消隙/自動調(diào)隙結(jié)構(gòu),噪音更低、精度更好、壽命更長。SRK機(jī)器人憑借啟帆STSailPrecefficGearbox技術(shù)為高質(zhì)量應(yīng)用提供了超高精度,庫卡機(jī)器人驅(qū)動器維修,重復(fù)定位精度為0.05mm。SRK機(jī)器人憑借新的手腕設(shè)計,使得TCP定位精度為0.5mm。
STSailPrecefficGearbox優(yōu)勢:
噪聲比進(jìn)口減速器更低
傳動效率比進(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