造成機(jī)器人精度不足的原因有哪些

　　許多工業(yè)應(yīng)用需要精確的機(jī)器人來(lái)完成關(guān)鍵任務(wù)，例如航空制造和計(jì)量檢查。但是，工業(yè)機(jī)器人通常不提供高精度。機(jī)器人的不準(zhǔn)確性歸因于幾種錯(cuò)誤源。這些錯(cuò)誤源分為三大類(lèi)：主動(dòng)關(guān)節(jié)錯(cuò)誤、運(yùn)動(dòng)學(xué)錯(cuò)誤和非運(yùn)動(dòng)學(xué)錯(cuò)誤。主動(dòng)關(guān)節(jié)是指機(jī)器人的鉸接關(guān)節(jié)和促動(dòng)關(guān)節(jié)，因?yàn)橛行╆P(guān)節(jié)是鉸接的但不是促動(dòng)的，例如在并聯(lián)機(jī)器人中，這些關(guān)節(jié)稱(chēng)為被動(dòng)關(guān)節(jié)。

　　我們注意到，主動(dòng)關(guān)節(jié)誤差和運(yùn)動(dòng)學(xué)誤差是造成機(jī)器人精度不足的最大原因。可以想象，非運(yùn)動(dòng)錯(cuò)誤對(duì)涉及高有效負(fù)載的應(yīng)用程序具有更大的影響。

　　1、關(guān)節(jié)錯(cuò)誤

　　這些誤差表示與機(jī)器人主動(dòng)關(guān)節(jié)的編碼器提供的位移值有關(guān)的誤差。它們表示傳感器（即編碼器）報(bào)告的運(yùn)動(dòng)與關(guān)節(jié)實(shí)際運(yùn)動(dòng)之間的差異。這些差異主要是由傳感器本身的誤差以及由每個(gè)活動(dòng)關(guān)節(jié)的調(diào)零（或歸位）引起的偏移（即活動(dòng)關(guān)節(jié)的零位或基本位置的誤差）引起的。

　　2、運(yùn)動(dòng)學(xué)錯(cuò)誤

　　運(yùn)動(dòng)因素與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模型的知識(shí)有關(guān)。不能完全代表機(jī)器人實(shí)際幾何形狀的模型是造成誤差的根本原因。運(yùn)動(dòng)學(xué)錯(cuò)誤的主要原因歸納如下：

　　1）機(jī)器人連桿的標(biāo)稱(chēng)長(zhǎng)度與實(shí)際長(zhǎng)度之間的差異主要是由制造和組裝公差引起的。

　　2）機(jī)器人組件的幾何特征（例如，平行度，正交性）。

　　3）參考框架的位置誤差：相對(duì)于工件參考框架（也稱(chēng)為單元框架或世界框架）的機(jī)器人基礎(chǔ)參考框架，以及相對(duì)于法蘭框架（即最后一個(gè)參考框架）的工具參考框架機(jī)器人。

　　3、非運(yùn)動(dòng)學(xué)錯(cuò)誤

　　非運(yùn)動(dòng)因素歸因于機(jī)器人組件的機(jī)械特性，可以歸納為以下主要元素：

　　1）機(jī)械組件（例如機(jī)器人的連桿和變速箱）的剛度。

　　2）機(jī)械間隙（例如齒輪箱間隙）。

　　3）溫度對(duì)機(jī)器人結(jié)構(gòu)和機(jī)械組件的影響。

　　對(duì)于需要精確機(jī)器人來(lái)完成關(guān)鍵任務(wù)的工業(yè)應(yīng)用，知道在哪里尋找以及如何減少錯(cuò)誤并提高準(zhǔn)確性，無(wú)疑會(huì)改善生產(chǎn)結(jié)果。使用激光視覺(jué)傳感器來(lái)提高測(cè)量精度可能是消除這些缺陷的一種方法。