提高機(jī)器人的動(dòng)作精度要從這些方面入手

　　2016年是機(jī)器人行業(yè)飛速發(fā)展的一年，從猴年央視春節(jié)晚會(huì)上的機(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(guó)各地的機(jī)器人大會(huì)、機(jī)器人論壇到機(jī)器人與互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)的結(jié)合，機(jī)器人早已經(jīng)不是我們傳統(tǒng)意義上重復(fù)性重體力勞動(dòng)的人工替代品，而是越發(fā)智能與常見。越來(lái)越多的機(jī)器人進(jìn)入尋常企業(yè)，而對(duì)于這些企業(yè)來(lái)講，機(jī)器人控制系統(tǒng)的性能如何，是他們關(guān)注的重點(diǎn)。

　　就目前來(lái)講，業(yè)界尚沒有專門針對(duì)工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的性能測(cè)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(duì)整機(jī)而言。評(píng)價(jià)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(jì)目的以及用途，其整機(jī)配件搭配、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(gè)環(huán)節(jié)，發(fā)動(dòng)機(jī)（伺服電機(jī)）、變速箱（減速器）、底盤/懸掛（結(jié)構(gòu)件）等對(duì)機(jī)器人整體的性能都有很大的影響。

　　國(guó)標(biāo)《GB/T 12642 - 2001 工業(yè)機(jī)器人性能規(guī)范及其試驗(yàn)方法 》中針對(duì)十幾種機(jī)器人的性能指標(biāo)進(jìn)行界定，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。

　　一般來(lái)說(shuō)，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(lái)間接表示。

　　1、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(duì)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(xiàng)最重要的技術(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(duì)同一指令位姿從同一方向重復(fù)響應(yīng)n次后實(shí)到位姿的一致程度。一般采用激光跟蹤儀進(jìn)行位姿精度的測(cè)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(yùn)動(dòng)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(diǎn)標(biāo)定功能。

　　2、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(duì)同一軌跡指令重復(fù)n次時(shí)實(shí)到軌跡的一致程度。一般采用激光跟蹤儀進(jìn)行測(cè)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：

　　一般采用模型的控制（Model Based Control）來(lái)提高軌跡精度。ABB公司對(duì)其Quick Move和True Move進(jìn)行了對(duì)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一致性。

　　另外，想要達(dá)到較高的軌跡精度，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行關(guān)節(jié)摩擦補(bǔ)償也十分必要。