大負載協(xié)作機器人難關(guān)怎么攻克？3大技術(shù)細節(jié)解析

對傳統(tǒng)機器人來說，大負載的機器人控制難度會更大，這極大影響了機器人的效率和穩(wěn)定性。

其主要原因如下：

（1）傳統(tǒng)的機器人編碼器安裝在減速機輸入側(cè)，但是減速機多少都有背隙，隨著臂展的變長，背隙造成末端點位的偏差也會隨之放大。

（2）機器人在低速區(qū)，靜摩擦、動摩擦轉(zhuǎn)矩切換的時候，輸入軸在勻速轉(zhuǎn)動，輸出軸可能呈現(xiàn)出一快一慢的跳躍式運動，而且負載越重，正壓力、摩擦力都會增大，“爬行”現(xiàn)象還會表現(xiàn)得更明顯。

（3）機器人連桿截面的扭轉(zhuǎn)剛度是一定的，隨著臂展的變長，末端的扭轉(zhuǎn)角度加大，這會降低整個機械傳動鏈的諧振頻率，進而影響到伺服的控制帶寬，降低了控制性能、精度。

（4）實際應(yīng)用中，大負載機器人隨著慣量增大，系統(tǒng)的固有頻率降低，響應(yīng)速度變慢，穩(wěn)定性變差，超調(diào)量變大。

（5）機器人沒有主動安全防護功能。

為解決上述痛點難點，節(jié)卡機器人自主研發(fā)了以下3大核心技術(shù)：

雙編碼器全閉環(huán)控制策略

“在設(shè)計JAKA Zu 12的過程中，我們特別注重它的工作范圍、有效負載和運行性能。JAKA Zu 12自重41kg，負載可達12kg，工作半徑1327mm，采用高性能的結(jié)構(gòu)設(shè)計及先進的伺服技術(shù)，具有高負載、高精度、更安全的優(yōu)勢?！盝AKA Zu 12產(chǎn)品經(jīng)理說。

節(jié)卡機器人伺服驅(qū)動器采用高分辨率的雙編碼器全閉環(huán)控制策略，在減速機輸入、輸出側(cè)各安裝一個編碼器，內(nèi)環(huán)保證動態(tài)跟蹤，外環(huán)實現(xiàn)精準定位。

這樣減速機的背隙、摩擦力變化導(dǎo)致的跳動，都處于位置閉環(huán)之內(nèi)，既解決了“爬行”的問題，又提高了定位精度；在減速機輸出側(cè)，能夠?qū)崿F(xiàn)高達±0．002°機械角的單軸點位控制精度，JAKA Zu 12的重復(fù)定位精度高達0．024mm（用萊卡激光跟蹤儀，依據(jù)GB T12642測試的數(shù)據(jù)）。

審核編輯 黃昊宇