如何克服大負載協(xié)作機器人的困難?3大技術(shù)細節(jié)分析!
對于傳統(tǒng)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(wěn)定性。
主要原因如下:
(1)傳統(tǒng)的機器人編碼器安裝在減速器的輸入側(cè),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(qū)域時,當靜摩擦和動摩擦力矩切換時,輸入軸勻速轉(zhuǎn)動,輸出軸可能呈現(xiàn)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(xiàn)象會越明顯。
(3)機器人連桿橫截面的扭轉(zhuǎn)剛度是一定的。隨著臂的延伸,末端扭轉(zhuǎn)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(yīng)用中,隨著慣性的增大,系統(tǒng)固有頻率降低,響應(yīng)速度變慢,穩(wěn)定性變差,超調(diào)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(fā)了以下三項核心技術(shù):
雙編碼器全閉環(huán)控制策略
“在設(shè)計JAKA Zu 12的過程中,我們特別關(guān)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(jié)構(gòu)設(shè)計和先進的伺服技術(shù),具有高載荷、高精度、安全的優(yōu)點?!盝AKA Zu 12產(chǎn)品經(jīng)理表示。
卡片機器人伺服驅(qū)動器采用高分辨率雙編碼器全閉環(huán)控制策略。減速器輸入輸出側(cè)安裝編碼器,內(nèi)環(huán)保證動態(tài)跟蹤,外環(huán)實現(xiàn)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(huán),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(xiàn)0.002機械角度的單軸點控制精度,JAKA Zu 12的重復(fù)定位精度高達0.024mm(采用徠卡激光跟蹤器,根據(jù)GB T12642的測試數(shù)據(jù))。