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大负载协作机器人难关怎么攻克?3大技术细节解析!

对传统机器人来说,大负载的机器人控制难度会更大,这极大影响了机器人的效率和稳定性。

其主要原因如下:

(1)传统的机器人编码器安装在减速机输入侧,但是减速机多少都有背隙,随着臂展的变长,背隙造成末端点位的偏差也会随之放大。

(2)机器人在低速区,静摩擦、动摩擦转矩切换的时候,输入轴在匀速转动,输出轴可能呈现出一快一慢的跳跃式运动,而且负载越重,正压力、摩擦力都会增大,“爬行”现象还会表现得更明显。

(3)机器人连杆截面的扭转刚度是一定的,随着臂展的变长,末端的扭转角度加大,这会降低整个机械传动链的谐振频率,进而影响到伺服的控制带宽,降低了控制性能、精度。

(4)实际应用中,大负载机器人随着惯量增大,系统的固有频率降低,响应速度变慢,稳定性变差,超调量变大。

(5)机器人没有主动安全防护功能。

为解决上述痛点难点,节卡机器人自主研发了以下3大核心技术:

双编码器全闭环控制策略

“在设计JAKA Zu 12的过程中,我们特别注重它的工作范围、有效负载和运行性能。JAKA Zu 12自重41kg,负载可达12kg,工作半径1327mm,采用高性能的结构设计及先进的伺服技术,具有高负载、高精度、更安全的优势。”JAKA Zu 12产品经理说。


节卡机器人伺服驱动器采用高分辨率的双编码器全闭环控制策略,在减速机输入、输出侧各安装一个编码器,内环保证动态跟踪,外环实现精准定位。

这样减速机的背隙、摩擦力变化导致的跳动,都处于位置闭环之内,既解决了“爬行”的问题,又提高了定位精度;在减速机输出侧,能够实现高达±0.002°机械角的单轴点位控制精度,JAKA Zu 12的重复定位精度高达0.024mm(用莱卡激光跟踪仪,依据GB T12642测试的数据)。

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