分析機(jī)器人離線編程誤差來源
下面我們就總結(jié)一下離線編程中誤差的來源以及如何使這些誤差最小化。
【誤差來源一:TCP測量誤差】
首先就要說說TCP了,想必看過小萌文章的伙伴們對此都不陌生了。TCP就是工具中心點,如果機(jī)器人工作連自己拿著的工具的中心點都找不到在哪里,可想而知這個誤差有多大。所以我們就要對TCP進(jìn)行測量,測量后我們要將誤差控制在認(rèn)可范圍內(nèi),然后對其測量結(jié)果進(jìn)行驗證,可以在固定點處進(jìn)行重定位操作,檢驗機(jī)器人在固定點處進(jìn)行多姿態(tài)運(yùn)動時是否在規(guī)定誤差范圍之內(nèi)。
這就對離線編程軟件提出了要求,在離線編程軟件中,可以輸入測量的真實TCP,這些必備功能,在像RobotArt,RobotMaster這些國內(nèi)外一線品牌中,都是基礎(chǔ)功能。
【誤差來源二:工件幾何與定位誤差】
其次就是工件誤差了,有兩方面:
一方面是工件模型的誤差,本質(zhì)是要保證離線編程環(huán)境中的虛擬模型尺寸與真實世界中是完全一樣的。所以需要提高工件的精度以減少因工件本身而產(chǎn)生的誤差。
另一個就是工件位置的誤差。以國內(nèi)的離線編程軟件RobotArt為例,軟件中提供的“工件校準(zhǔn)”功能,就是為了消除這個誤差。通過三點法做過的工件校準(zhǔn),能滿足基本的精度要求。對于高精度的應(yīng)用情況,為了減少工件位置的誤差我們可以不僅僅只測三個點,我們可以測量工件上的多個點這樣同樣也可以進(jìn)一步減小誤差。這個功能RobotArt比RobotMaster做的好用多了,為國產(chǎn)軟件點個贊!
【誤差來源三:機(jī)器人裝配與絕對定位誤差】
最后就是機(jī)器人誤差了,也有兩個方面:
一方面是機(jī)器人本身在加工與裝配過程中所產(chǎn)生的誤差,這就導(dǎo)致了最后生成出來的機(jī)器人,與其設(shè)計時的DH參數(shù)不可能完全一樣,正如世界上沒有兩片完全一樣的樹葉,世界上也沒有兩個完全一樣的機(jī)器人。
另一方面就是機(jī)器人絕對定位誤差。所有機(jī)器人廠家都沒有跟你講過的一個事實。在各大機(jī)器人公開的標(biāo)稱參數(shù)中,都是重復(fù)定位精度,可以達(dá)到0.05mm,或者0.02mm,但不會有一家提供絕對定位精度的。絕對精度就是指實際值與理論值的一致程度。我們控制讓機(jī)器人移動到每個目標(biāo)點,機(jī)器人實際到達(dá)點與目標(biāo)點之間存在著一定的距離誤差。比如下圖中,我們給定相同的坐標(biāo)X,Y,Z,讓機(jī)器人三次以不同的姿態(tài)指向它,結(jié)果竟是這樣不靠譜,讓當(dāng)年年少的小萌對機(jī)器人的崇拜之心碎了一地。但情況其實并沒有那么糟,這種絕對誤差只有在機(jī)器人極限的姿態(tài)下才會比較大,而舒服的姿態(tài)時,誤差相對比較小,而且也是因“人”而異。
在RobotArt離線編程軟件中,對這個問題做了“遷就”,就是在軌跡優(yōu)化時,會盡量把軌跡姿態(tài)優(yōu)化到“舒服”的位置,同時提供了二次定位的方法來充份利用重復(fù)定位精度等手段,來盡量消除這方面的誤差。下圖是RobotArt的軌跡優(yōu)化功能,通過調(diào)整軌跡分析曲線,讓軌跡分析工線越平滑,機(jī)器人的姿態(tài)就越“舒服”,由機(jī)器人本體產(chǎn)生的絕對定位誤差就越小。
通過消除以上三方面的誤差來源,可以使離線編程的精度大大提高,從而可以使機(jī)器人很好的應(yīng)用于打磨、去毛刺、切割、噴涂等復(fù)雜軌跡領(lǐng)域。作為國內(nèi)第一品牌商業(yè)化機(jī)器人離線編程軟件的RobotArt,正式推出后,徹底打破了國外軟件壟斷的局面,大大降低了國內(nèi)機(jī)器人應(yīng)用的成本,同時為國內(nèi)機(jī)器人應(yīng)用提供了更好的服務(wù)。我們期待國人能夠做出更多類似RobotArt這樣優(yōu)秀的機(jī)器人離線編程軟件。
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