なぜロボットは反復位置決め精度に従ってタスクを正確に実行できないのでしょうか?ロボットの動作制御システムでは、さまざまな座標系の偏差がロボットの動作の精度と再現性に影響を与える重要な要素となります。以下は、さまざまな座標系の偏差の詳細な分析です。
1、ベース座標
ベース座標はすべての座標系のベンチマークであり、ロボットの運動学モデルを確立するための開始点です。ソフトウェア上で運動学モデルを構築する場合、基準座標系の設定が正確でないとシステム全体に誤差が蓄積することになります。このタイプのエラーは、ソフトウェアがすでに内部で対応する補正処理を行っている可能性があるため、その後のデバッグや使用中に簡単に検出できない場合があります。ただし、これは、ベース座標の設定を無視できるという意味ではなく、わずかな偏差でもロボットの動作精度に大きな影響を与える可能性があります。
2、DH座標
DH 座標 (デナビト・ハルテンバーグ座標) は各軸回転の基準であり、ロボットの関節間の相対的な位置や姿勢を記述するために使用されます。ロボットの運動学モデルをソフトウェア上で構築する場合、DH 座標系の方向が正しく設定されていないか、リンクパラメータ (長さ、オフセット、ねじれ角度など) が正しくない場合、均質運動モデルの計算にエラーが発生します。変換行列。この種のエラーは、ロボットの動作軌道や姿勢に直接影響します。ソフトウェアの内部補正メカニズムにより、デバッグ中や使用中には簡単に検出できない場合がありますが、長期的にはロボットの動作精度と安定性に悪影響を及ぼします。
3、関節座標
関節座標は関節動作の基準となるもので、減速比や各軸の原点位置などのパラメータと密接に関係しています。関節座標系と実際の値との間に誤差があると、関節動作が不正確になります。この不正確さは、関節動作の遅れ、進み、または揺れなどの現象として現れ、ロボットの動作精度と安定性に重大な影響を与える可能性があります。このような状況を回避するために、通常、ロボットが工場から出荷される前に、高精度のレーザー校正装置を使用して関節座標系を正確に校正し、関節動作の精度を確保します。
4、世界座標
ワールド座標は直線運動のベンチマークであり、減速比、原点位置、リンクパラメータなどの要素に関連します。ワールド座標系と実際の値との間に誤差があると、ロボットの直線運動が不正確になり、エンドエフェクタの姿勢保持に影響を及ぼします。この不正確さは、エンドエフェクタのたわみ、傾き、オフセットなどの現象として現れ、ロボットの動作効率や安全性に重大な影響を与える可能性があります。したがって、ロボットが工場から出荷される前に、レーザー校正装置を使用して世界座標系を正確に校正し、直線運動の精度を確保する必要もあります。
5、作業台の座標
ワークベンチ座標は世界座標に似ており、ワークベンチ上のロボットの相対的な位置と姿勢を記述するためにも使用されます。作業台の座標系と実際の値に誤差があると、ロボットは設定された作業台に沿って正確に直進できなくなります。この不正確さは、ロボットが移動したり、揺れたり、作業台上の指定された位置に到達できないなどの現象として現れ、ロボットの動作効率と精度に重大な影響を与える可能性があります。したがって、いつロボットと作業台を統合する、ワークベンチ座標系の正確なキャリブレーションが必要です。
6、ツール座標
ツール座標は、ロボットのベース座標系に対するツール端の位置と方向を記述するベンチマークです。ツール座標系と実際の値との間に誤差があると、姿勢変換処理において校正された終点に基づく正確な軌道動作ができなくなります。この不正確さは、作業プロセス中にツールの傾きや傾斜、または指定された位置に正確に到達できないという形で現れる可能性があり、ロボットの作業の精度と効率に重大な影響を与えます。高精度のツール座標が必要な状況では、23 点法を使用してツールと原点を校正し、全体的な動作精度を向上させることができます。この方法では、異なる位置と姿勢で複数回の測定と校正を行うことでツール座標系の精度を確保し、ロボットの動作精度と再現性を向上させます。
さまざまな座標系の偏差は、ロボットの動作精度や反復位置決め能力に大きな影響を与えます。そのため、ロボットシステムの設計、製造、デバッグの際には、ロボットがさまざまな作業を正確かつ安定して実行できるように、各種座標系の校正や精度管理を重視する必要があります。
投稿日時: 2024 年 12 月 3 日