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如何克服大負載協作機器人的困難?

日期:2022-07-17 瀏覽次數:

對于傳統的機器人來說,控制重負載的機器人更加困難,這極大地影響了機器人的效率和穩定性。

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主要原因如下:

(1)傳統的機器人編碼器安裝在減速器的輸入側,但減速器在一定程度上存在齒隙,隨著手臂的伸展,齒隙引起的端點偏差也會加大。

(2)機器人處于低速區域時,當靜摩擦和動摩擦力矩切換時,輸入軸勻速轉動,輸出軸可能呈現一速一速的跳躍運動,負載越重,正壓力和摩擦力越高,“爬行”現象會越明顯。

(3)機器人連桿橫截面的扭轉剛度是一定的。隨著臂的延伸,末端扭轉角增大,會降低整個機械傳動鏈的共振頻率,從而影響伺服的控制帶寬,降低控制性能和精度。

(4)在實際應用中,隨著慣性的增大,系統固有頻率降低,響應速度變慢,穩定性變差,超調量增大。

(5)機器人沒有主動安全保護功能。

為解決上述痛點和難點,存卡機器人自主研發了以下三項核心技術:

雙編碼器全閉環控制策略

“在設計JAKA Zu 12的過程中,我們特別關注它的工作范圍、有效載荷和運行性能。JAKA Zu 12自重41kg,載荷12kg,工作半徑1327mm,采用高性能結構設計和先進的伺服技術,具有高載荷、高精度、安全的優點?!盝AKA Zu 12產品經理表示。

卡片機器人伺服驅動器采用高分辨率雙編碼器全閉環控制策略。減速器輸入輸出側安裝編碼器,內環保證動態跟蹤,外環實現精確定位。

這樣,減速器的齒隙和摩擦力變化引起的跳動都處于位置閉環,既解決了“爬行”問題,又提高了定位精度。在減速器的輸出端,可以實現0.002機械角度的單軸點控制精度,JAKA Zu 12的重復定位精度高達0.024mm(采用徠卡激光跟蹤器,根據GB T12642的測試數據)。


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