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　　要學(xué)那個(gè) 就不用說你懂機(jī)器人了

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　　先進(jìn)制造 ◇ 系列技術(shù)講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國機(jī)器人行業(yè)典型研討會

　　什么是工業(yè)機(jī)器人TCP？

為了敘述兩個(gè)剛體在內(nèi)部空間的體位，需在物體上固連兩個(gè)極坐標(biāo)，接著確認(rèn)該極坐標(biāo)體位（圓心邊線和三個(gè)單位向量面目），即須要6個(gè)DOF來完整敘述該剛體的體位［1］。對于工業(yè)機(jī)器人，須要在尾端法盤安裝輔助工具（Tool）來展開工作臺。為了確認(rèn)該輔助工具（Tool）的體位，在Tool上存取兩個(gè)輔助工具極坐標(biāo)TCS （Tool Coordinate System），TCS的圓心就是TCP（Tool Center Point，輔助工具中心點(diǎn)）。在機(jī)器人軌跡程式設(shè)計(jì)時(shí)，須要將TCS在其他極坐標(biāo)的體位歷史記錄到流程中執(zhí)行。TCP類型的有：常規(guī)性TCP，一般來說TCP，靜態(tài)TCP。

　　01

　　常規(guī)性TCP：隨機(jī)器人本體一起體育運(yùn)動

　　工業(yè)機(jī)器人一般都事先表述了兩個(gè)TCS，TCS的XY正方形存取在機(jī)器人第六軸的實(shí)樂版正方形上，圓心則與實(shí)樂版中心重合。雖然能間接采用默認(rèn)的TCP，但是在前述采用時(shí)，比如沖壓，用戶通常把TCP點(diǎn)表述到塞雷縣的前端（前述上是焊tool的極坐標(biāo)在tool0極坐標(biāo)的體位），那么流程里歷史記錄的邊線便是塞雷縣前端的邊線，歷史記錄的面目便是焊圍繞塞雷縣前端轉(zhuǎn)動的面目。

　　02

　　一般來說TCP

將TCP表述為機(jī)器人本體以外靜止的某個(gè)邊線。常應(yīng)用領(lǐng)域在墨水上，膠罐燃燒室靜止，機(jī)器人截取鉆孔移動。其實(shí)質(zhì)是兩個(gè)鉆孔坐標(biāo)。

　　02

　　靜態(tài)TCP

　　隨著更復(fù)雜的應(yīng)用領(lǐng)域，TCP能延伸到機(jī)器人本體軸內(nèi)部（內(nèi)部軸），應(yīng)用領(lǐng)域在TCP須要相對實(shí)樂版做靜態(tài)變化的場合。

　　隨著工業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，工業(yè)智能化技術(shù)逐漸成熟。愈來愈多的高精密、高精確性的制造工業(yè)對制造精度提出了更高的需求，這大大推動了工業(yè)制造中機(jī)器人的采用。

　　TCP精度試驗(yàn)原因

隨著全球工業(yè)智能化制造的持續(xù)升級，作為制造智能化主要實(shí)現(xiàn)手段之一的工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)制造中得到了愈來愈廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，不僅已廣泛應(yīng)用領(lǐng)域于搬運(yùn)、油漆、沖壓等工作臺，而且也開始應(yīng)用領(lǐng)域于諸如自動換裝、尺寸檢驗(yàn)等超精密工作臺?，F(xiàn)在機(jī)器人廠家制造的機(jī)器人重復(fù)功能定位精度比較高，絕對功能定位精度卻很低，僅為毫米級，難以達(dá)到高精度加工的明確要求。

　　TCP精度試驗(yàn)分析依據(jù)

　　在機(jī)器人加工、換裝操作過程中無可避免地要造成數(shù)值，機(jī)器人工作臺操作過程中的磨損也會使體育運(yùn)動副間造成間隙，而且前述構(gòu)件都具有靈活性，高速體育運(yùn)動時(shí)在位能、重力和剪切應(yīng)力下勢必會造成靈活性變形和震動等問題。工業(yè)機(jī)器人是由天體力學(xué)模型（如圖1所示）掌控的，在天體力學(xué)模型中所引致的的結(jié)構(gòu)模塊是設(shè)計(jì)值，這與前述結(jié)構(gòu)模塊之間無可避免地存在數(shù)值，引致機(jī)器人難以嚴(yán)格按照預(yù)期體位明確要求展開體育運(yùn)動，間接量測這些結(jié)構(gòu)模塊往往很困難。

不過，這些結(jié)構(gòu)模塊數(shù)值必定會通過一定的形式反映出來，最間接的體現(xiàn)就是尾端開傘器的TCP精度。試驗(yàn)機(jī)器人尾端開傘器的TCP精度能推導(dǎo)機(jī)器人的數(shù)值源，接著通過啟帆精度分析app軟件模擬（如圖2所示）分析，能清楚的發(fā)現(xiàn)數(shù)值對機(jī)器人尾端開傘器的負(fù)面影響，根據(jù)app模擬分析，合理的分配與掌控各個(gè)負(fù)面影響因子可達(dá)到提高機(jī)器人尾端開傘器的運(yùn)行精度的目的。

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　　TCP精度的檢驗(yàn)

　　根據(jù)機(jī)器人數(shù)值源的分析，如何檢驗(yàn)得到有效的處理數(shù)據(jù)是TCP精度試驗(yàn)操作過程中兩個(gè)重要的環(huán)節(jié)，工業(yè)機(jī)器人精度的量測是提高TCP精度的兩個(gè)極其重要的因素，它是結(jié)構(gòu)模塊辨認(rèn)精度。任何兩個(gè)量測操作過程都是包括量測對象、公制、量測方法和量測精度這五個(gè)明確要求。要準(zhǔn)確可靠地展開量測，必須對這五個(gè)要素展開全面的分析、恰當(dāng)?shù)倪x用。因此，制定恰當(dāng)?shù)臋z驗(yàn)方案是關(guān)鍵，負(fù)面影響著整個(gè)TCP精度試驗(yàn)的分析

雷射追蹤儀具有高分辨率，工作內(nèi)部空間大，非接觸量測等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，采用雷射追蹤儀校正機(jī)器人不再須要其他的量測輔助工具，省去了校正量測輔助工具的繁瑣。通過雷射追蹤儀的檢驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，處理可得到機(jī)器人的連桿模塊，減速比和形位結(jié)構(gòu)等，接著根據(jù)軟件流程對TCP檢試驗(yàn)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析處理。

　　TCP精度試驗(yàn)結(jié)果

　　從機(jī)器人自身的體育運(yùn)動約束出發(fā)，識別和構(gòu)建機(jī)器人天體力學(xué)模型極坐標(biāo)，通過體位量測的方式，以機(jī)器人尾端的前述體位與其名義體位之差值作為模塊辨識流程的輸入，根據(jù)建立的靜態(tài)體位數(shù)值模型計(jì)算得到了機(jī)器人天體力學(xué)模塊的數(shù)值，進(jìn)而對機(jī)器人掌控流程中的天體力學(xué)模塊展開了修正，獲得了尾端體位與關(guān)節(jié)變量的精確變換，提高了機(jī)器人的TCP精度。

為了檢驗(yàn)TCP精度提高的效果，在內(nèi)部空間不同邊線排放校正桿，通過內(nèi)部空間不同定點(diǎn)邊線面目的改變，觀察尾端開傘器相對定點(diǎn)偏移量的大小，作為評定機(jī)器人尾端開傘器的TCP精度的依據(jù)，試驗(yàn)效果如下所示，能看出啟帆機(jī)器人TCP精度試驗(yàn)效果無疑完全達(dá)到了明確要求！

　　( 文章來源：互聯(lián)網(wǎng) )

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