為什么工業(yè)機器人需要經(jīng)常校準(zhǔn)呢？

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

機器人誤差產(chǎn)生原因：

利用現(xiàn)有CAD數(shù)據(jù)以及機器人理論結(jié)構(gòu)參數(shù)所建立的運動學(xué)模型與實際情況存在著誤差， 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)致正常機器人作業(yè)時，重復(fù)精度高而精度低的現(xiàn)象。因而必須對機器人性能進(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)驗表明：沒有校準(zhǔn)的機器人底座通常存在15――30mm的誤差；TCP中心點存在5――10mm的誤差；機器人整個系統(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)使得機器人適用于更復(fù)雜、多變、精度要求高的環(huán)境。

為什么工業(yè)機器人需要經(jīng)常校準(zhǔn)呢？

校準(zhǔn)必要性：

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

2、校準(zhǔn)可以提高機器人處理環(huán)境不確定性的能力。隨著機器人應(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)備的機器人離線編程系統(tǒng)受到普遍重視。若要完成較為的離線編程任務(wù)（如精密工業(yè)制造），不僅要求機器人的動作重復(fù)精度好而且要求機器人的精度高。機器人精度不高的主要原因是機器人的設(shè)計參數(shù)和其實際參數(shù)的不同，這往往是制造誤差造成的。而機器人校準(zhǔn)就是通過調(diào)整機器人控制軟件來提高機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)來分析評估機器靜態(tài)與動態(tài)。其中包括測量機器人關(guān)節(jié)位置、末端執(zhí)行器上特定點在指定坐標(biāo)系下的坐標(biāo)；機器人的走位是否真的按我們的設(shè)計運動軌跡在運動；機器人加速運動時是否過沖；機器人走角度的時候是否按存在偏離；震動對機器人的影響；機器人在運載多少重量的物體時各分析數(shù)據(jù)；機器人精度重復(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)致機器人本體以及在正常作業(yè)時，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，不斷修正機器人實際參數(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。快速校準(zhǔn)機器人TCP點，home點，連桿長度，機器人各軸夾角，檢測機器人關(guān)節(jié)齒輪間隙，減速比，耦合比……。并補償回去，一般二十分鐘可校準(zhǔn)好一臺機器人。從而快速改善機器人性能。

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