大负载协作机器人难关怎么攻克？3大技术细节解析！

2020-07-23 16:27

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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