Zakaj roboti ne morejo natančno opravljati nalog v skladu s svojo natančnostjo ponavljajočega se pozicioniranja? V sistemih za nadzor gibanja robotov je odstopanje različnih koordinatnih sistemov ključni dejavnik, ki vpliva na natančnost in ponovljivost gibanja robota. Sledi podrobna analiza različnih odstopanj koordinatnega sistema:
1、 Bazne koordinate
Osnovna koordinata je merilo za vse koordinatne sisteme in izhodišče za vzpostavitev kinematičnega modela robota. Pri gradnji kinematičnega modela na programski opremi, če nastavitev osnovnega koordinatnega sistema ni točna, bo to povzročilo kopičenje napak v celotnem sistemu. Te vrste napak morda ne bo zlahka odkriti med poznejšim odpravljanjem napak in uporabo, saj je programska oprema morda že prestala ustrezno interno kompenzacijsko obdelavo. Vendar to ne pomeni, da lahko nastavitev osnovnih koordinat zanemarimo, saj lahko vsako majhno odstopanje pomembno vpliva na natančnost gibanja robota.
2、 DH koordinate
DH koordinata (Koordinata Denavit Hartenberg) je referenca za vsako rotacijo osi, ki se uporablja za opis relativnega položaja in drže med sklepi robota. Pri izdelavi kinematičnega modela robota v programski opremi, če je smer DH koordinatnega sistema nastavljena nepravilno ali so parametri povezave (kot so dolžina, odmik, torzijski kot itd.) nepravilni, bo to povzročilo napake pri izračunu homogenega transformacijska matrika. Ta vrsta napake bo neposredno vplivala na pot in držo robota. Čeprav ga med odpravljanjem napak in uporabo zaradi notranjih kompenzacijskih mehanizmov v programski opremi morda ne bo zlahka zaznati, bo dolgoročno imelo negativne učinke na natančnost in stabilnost gibanja robota.
3、 Skupne koordinate
Koordinate sklepov so merilo za skupno gibanje, ki je tesno povezano s parametri, kot sta redukcijsko razmerje in položaj izhodišča vsake osi. Če pride do napake med koordinatnim sistemom sklepa in dejansko vrednostjo, bo to povzročilo netočno gibanje sklepa. Ta netočnost se lahko kaže kot pojavi, kot so zaostajanje, vodenje ali tresenje pri skupnem gibanju, kar resno vpliva na natančnost gibanja in stabilnost robota. Da bi se izognili tej situaciji, se običajno uporabljajo visoko precizni laserski kalibracijski instrumenti za natančno kalibracijo koordinatnega sistema sklepov, preden robot zapusti tovarno, kar zagotavlja natančnost gibanja sklepov.
4、 Svetovne koordinate
Svetovne koordinate so merilo za linearno gibanje in so povezane z dejavniki, kot so redukcijsko razmerje, položaj izvora in parametri povezave. Če pride do napake med svetovnim koordinatnim sistemom in dejansko vrednostjo, bo to povzročilo netočno linearno gibanje robota, kar bo vplivalo na vzdrževanje drže končnega efektorja. Ta netočnost se lahko kaže kot pojavi, kot so odklon končnega efektorja, nagib ali odmik, kar resno vpliva na učinkovitost in varnost robota. Zato je treba, preden robot zapusti tovarno, uporabiti tudi laserske kalibracijske instrumente za natančno kalibracijo svetovnega koordinatnega sistema, da se zagotovi natančnost linearnega gibanja.
5、 Koordinate delovne mize
Koordinate delovne mize so podobne svetovnim koordinatam in se uporabljajo tudi za opis relativnega položaja in drže robotov na delovni mizi. Če pride do napake med koordinatnim sistemom delovne mize in dejansko vrednostjo, bo to povzročilo, da se robot ne bo mogel natančno premočrtno premikati po nastavljeni delovni mizi. Ta netočnost se lahko kaže v tem, da se robot premika, ziblje ali ne more doseči določenega položaja na delovni mizi, kar resno vpliva na učinkovitost in natančnost robota. Zato, kointegracija robotov z delovnimi mizami, je potrebna natančna kalibracija koordinatnega sistema delovne mize.
6、 koordinate orodja
Koordinate orodja so referenčne vrednosti, ki opisujejo položaj in orientacijo konca orodja glede na robotov osnovni koordinatni sistem. Če pride do napake med koordinatnim sistemom orodja in dejansko vrednostjo, bo to povzročilo nezmožnost izvajanja natančnega gibanja po trajektoriji na podlagi kalibrirane končne točke med postopkom transformacije položaja. Ta netočnost se lahko kaže kot nagibanje orodja, nagibanje ali nezmožnost natančnega doseganja določenega položaja med postopkom delovanja, kar resno vpliva na natančnost in učinkovitost robotovega dela. V situacijah, kjer so potrebne visoko natančne koordinate orodja, je mogoče uporabiti metodo 23 točk za umerjanje orodja in izvora za izboljšanje splošne natančnosti gibanja. Ta metoda zagotavlja natančnost koordinatnega sistema orodja z izvajanjem večkratnih meritev in kalibracij na različnih položajih in orientacijah, s čimer se izboljša robotova operativna natančnost in ponovljivost.
Odklon različnih koordinatnih sistemov pomembno vpliva na natančnost gibanja in sposobnost ponavljajočega se pozicioniranja robotov. Zato je treba v procesu načrtovanja, izdelave in odpravljanja napak robotskih sistemov pripisati velik pomen kalibraciji in nadzoru natančnosti različnih koordinatnih sistemov, da se zagotovi, da lahko roboti natančno in stabilno opravljajo različne naloge.
Čas objave: 3. december 2024
