機(jī)器人校準(zhǔn)系統(tǒng)

如今,制造商們?nèi)缃裨絹碓揭蕾嚬I(yè)機(jī)器人來提高效率和品質(zhì)。用于 焊接、切割、材料處理,噴涂和組裝的機(jī)器人,必須在可靠性和重復(fù) 性/精確性很高的標(biāo)準(zhǔn)下作業(yè),以滿足現(xiàn)代制造商的需求。這就意味著, 機(jī)器人系統(tǒng)的任何機(jī)械故障-不管是機(jī)器人本身還是外圍故障,都會導(dǎo) 致浪費(fèi)大量生產(chǎn)時(shí)間,或產(chǎn)生大許多報(bào)廢工件。

工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動學(xué)校準(zhǔn)是機(jī)器人學(xué)研究的重要內(nèi)容，工業(yè)機(jī)器人校準(zhǔn)是一個集建模、測量、機(jī)器人實(shí)際參數(shù)辨識、誤差補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)與一體的過程。在機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的背景下有重要的理論和工程意義。

機(jī)器人誤差產(chǎn)生原因：

利用現(xiàn)有ＣＡＤ數(shù)據(jù)以及機(jī)器人理論結(jié)構(gòu)參數(shù)所建立的運(yùn)動學(xué)模型與實(shí)際情況存在著誤差， 再加上系統(tǒng)集成方面的不確定性因素、設(shè)備損壞、配件產(chǎn)品老化、環(huán)境溫度影響等等，往往會導(dǎo)致正常機(jī)器人作業(yè)時(shí)，重復(fù)精度高而精度低的現(xiàn)象。因而必須對機(jī)器人性能進(jìn)行評估、校準(zhǔn)。對誤差進(jìn)行測量，分析，不斷修正所建模型。

經(jīng)驗(yàn)表明：沒有校準(zhǔn)的機(jī)器人底座通常存在１５――３０ｍｍ的誤差；ＴＣＰ中心點(diǎn)存在５――１０ｍｍ的誤差；機(jī)器人整個系統(tǒng)存在５――１０ｍｍ的誤差。加入校準(zhǔn)環(huán)節(jié)的機(jī)器人精度將（能達(dá)到±０.２５――１ｍｍ）大大提高，且算法穩(wěn)定性良好。校準(zhǔn)使得機(jī)器人適用于更復(fù)雜、多變、精度要求高的環(huán)境。

校準(zhǔn)必要性：

1、如果機(jī)器人不進(jìn)行校準(zhǔn)，機(jī)器人不能共用程序，精度很低且不穩(wěn)定。在維修等因素引起機(jī)器人幾何參數(shù)變化后，機(jī)器人所需的重新編程將迫使其工作暫停。如果進(jìn)行機(jī)器人校準(zhǔn)，只要使用編程過程中的一小部分時(shí)間，其科研以及經(jīng)濟(jì)價(jià)值相當(dāng)可觀。

2、校準(zhǔn)可以提高機(jī)器人處理環(huán)境不確定性的能力。隨著機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)雜化，作業(yè)環(huán)境的不確定性將對機(jī)器人作業(yè)任務(wù)有重要的影響，固定不變的環(huán)境模型極可能導(dǎo)致機(jī)器人作業(yè)失敗。

3、現(xiàn)代自動控制理論的發(fā)展導(dǎo)致帶有傳感器輔助設(shè)備的機(jī)器人離線編程系統(tǒng)受到普遍重視。若要完成較為高級的離線編程任務(wù)（如精密工業(yè)制造），不僅要求機(jī)器人的動作重復(fù)精度好而且要求機(jī)器人的精度高。機(jī)器人精度不高的zui主要原因是機(jī)器人的設(shè)計(jì)參數(shù)和其實(shí)際參數(shù)的不同，這往往是制造誤差造成的。而機(jī)器人校準(zhǔn)就是通過調(diào)整機(jī)器人控制軟件來提高機(jī)器人精度的一種措施，往往可以將精度提升幾個數(shù)量級。

4、在機(jī)器人的研發(fā)過程中，必須獲得足夠多的精確數(shù)據(jù)來分析評估機(jī)器靜態(tài)與動態(tài)。其中包括測量機(jī)器人關(guān)節(jié)位置、末端執(zhí)行器上特定點(diǎn)在坐標(biāo)系下的坐標(biāo)；機(jī)器人的走位是否真的按我們的設(shè)計(jì)運(yùn)動軌跡在運(yùn)動；機(jī)器人加速運(yùn)動時(shí)是否過沖；機(jī)器人走角度的時(shí)候是否按存在偏離；震動對機(jī)器人的影響；機(jī)器人在運(yùn)載多少重量的物體時(shí)各分析數(shù)據(jù)；機(jī)器人精度重復(fù)性測試等等…….這些數(shù)據(jù)都得依賴一套完整的校準(zhǔn)系統(tǒng)來獲取。

上述因素往往會導(dǎo)致機(jī)器人本體以及在正常作業(yè)時(shí)，精度偏低的問題。特別是軌跡精度達(dá)不到使用要求，因而必須對機(jī)器人性能進(jìn)行評估、校準(zhǔn)。對誤差進(jìn)行測量，分析，不斷修正機(jī)器人實(shí)際參數(shù)，以滿足生產(chǎn)及應(yīng)用過程中所需的靈活性和適應(yīng)性。針對上述情況，Dynalog公司提供的DynaCal-lite機(jī)器人校準(zhǔn)設(shè)備可以很方便的解決上面的問題。

DynaCal-lite機(jī)器人校準(zhǔn)設(shè)備可以很方備是DynaCal-lite機(jī)器人標(biāo)定設(shè)備。此款設(shè)備優(yōu)點(diǎn)是：快速校準(zhǔn)機(jī)器人TCP點(diǎn)，home點(diǎn)，連桿長度，機(jī)器人各軸夾角，檢測機(jī)器人關(guān)節(jié)齒輪間隙，減速比，耦合比…….并補(bǔ)償回去，一般二十分鐘可校準(zhǔn)好一臺機(jī)器人。從而快速改善機(jī)器人性能。