大跌眼鏡！機器人竟走不了直線？圓形軌跡偏差 0.525mm

關(guān)節(jié)型機器人柔性這么好，為什么不用它做機加工？為什么機床XYZ都選用直線導(dǎo)軌？其實道理很簡單，人手畫不了直線，但是用尺子就能畫直線，機器人（關(guān)節(jié)型）就相當(dāng)于人手，而導(dǎo)軌相當(dāng)于尺子，道理就是這么簡單。

圖1 機器人姿勢

我在FANUC官網(wǎng)看機器人產(chǎn)品規(guī)格書，無意間發(fā)現(xiàn)FANUC 機器人設(shè)計安裝圖紙中居然給出了圓形軌跡精度和直線軌跡精度的參數(shù)值，這在以往是極其罕見的，一般情況下，F(xiàn)ANUC機器人產(chǎn)品規(guī)格書中只給重復(fù)定位精度，比如FANUC M-710iC/50的重復(fù)定位精度：± 0.03 mm。

FANUC M-710iC/50 機器人圓形軌跡精度（圓度）0.525mm，直線軌跡精度估計好一點，但也大差不離，這個精度是不是讓人大跌眼鏡？

圖 2機器人圓形軌跡精度

圖 3 機器人直線軌跡精度

顯然，軌跡精度遠(yuǎn)低于重復(fù)定位精度，重復(fù)定位精度測的是指定“點”的位置精度，而軌跡精度是連續(xù)點的位置精度，兩者的精度相差甚遠(yuǎn)，所以用機器人做點到點的搬運應(yīng)用非常合適，到用機器人走直線或圓弧則是強人所難。

圖 4 機器人軌道

在零部件的裝配應(yīng)用中，有一個最常見的軸孔配合，就是用機器人把一根軸放在指定的孔里，單純依靠機器人走直線，實際上實現(xiàn)不了，原因就是機器人軌跡精度很差，其軌跡偏差遠(yuǎn)大于軸孔配合公差，最終軸孔之間會出現(xiàn)干涉碰撞。

機械越簡單越可靠，千萬不要追求酷炫的設(shè)計。機床已經(jīng)幾百年了，現(xiàn)在的高端機床 XYZ 軸還是采用直線導(dǎo)軌的運動方式，純靠機械實現(xiàn)直線運動，而無需采用算法實現(xiàn)軌跡模擬。

圖 5 機床導(dǎo)軌

關(guān)于軌跡精度，機器人廠家通常不會主動告訴用戶，很多人誤以為機器人可以走直線或圓弧，最終導(dǎo)致項目失敗，損失慘重，這都是經(jīng)驗教訓(xùn)啊。

作者：嚴(yán)偉，喜愛的CAD和科技大爆炸網(wǎng)站站長，機械工程師、一級建造師、網(wǎng)頁設(shè)計師和網(wǎng)絡(luò)工程師，專注工業(yè)機器人、自動化生產(chǎn)線和壓力管道裝備。

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