發布日期:2022-10-09 點擊率:181
“高速”,“高精度”這兩個詞,屬于大家見得太多習以為常,細想之下又不知該如何準確解釋的詞。
這個題目可以拆成兩個部分:
為什么對于“高速”和“高精度”沒有明確的定義?
既然沒有明確的定義,那什么情況下可以把自己的機器人稱為“高速”和“高精度”的?
目前主要從兩個方面來評價機器人的速度,一個是各關節的最大轉速;二是機械臂末端的空間運動速度(線速度和角速度)。
在每一臺機器人的說明書上,都會列出各關節的最大轉速,但很少給出最大空間線速度的值。(有的廠商會在Data Sheet中給出一個最大合成速度,但是這個值是各關節均以最大速度轉動得到的合成速度,更多的還是反應關節的最大速度,沒有太大實際意義)在產品說明中不給出線速度的原因,是因為機械臂在不同的形態下,可達到的最大速度是不一樣的。為了說明這個問題,我們首先了解一下目前應用最多的工業機器人。從機械結構上可以分成三種,分別是串聯6軸機器人(機械臂)、SCARA機器人(Selective Compliance Assembly RobotArm)和Delta機器人,見下圖(為了簡化說明,4軸碼垛/搬運,7軸冗余機械臂,串并混連機器人等構型沒有列出):
以最常見的串聯6軸工業機器人為例,其結構基本上與人類的胳膊一致。大家想象一下自己的胳膊就是一個機械臂,伸直了掄與收回來再使勁掄,你的手能達到的最大速度是不一樣的,伸直了掄明顯會速度快很多,工業機器人同理。
而工業機器人屬于高度靈活的可編程設備,不同的機器人應用中,可能會用到機器人伸直了的形態,也可能會用到收回來的形態,一切以實際應用為準。因此機器人廠商無法定義一個“明確”的手臂狀態(無法窮舉,因為可能的機器人形態有無數種;也無法給出最常用形態,因為對一個客戶常用的形態,對另外一個客戶可能就不適用;即使湊出一個使用最多的形態,用戶期望的運動方向又是不一樣的,三維空間有6個自由度,他們之間的速度方向組合又是無窮多個),也就無法給出一個“明確”的線速度大小。因此大多數廠商干脆就不會給出線速度大小,少數廠商會給出一個“最大空間合成速度“的參數,解釋見上。以上是對同一個機器人而言,不同的形態對應不同的最大空間速度;而對于不同的機器人而言,情況又會不一樣,主要有兩個原因:
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