工业机器人性能参数

基于特定机器人构型所针对的应用场合，每个制造商生产的机器人有不同的特点和性能。主要机器人制造商能够生产覆盖一系列应用场合所需性能的系列化机器人。起初，专门研究一种特定的机器人构型--关节臂型、SCARA型或直角坐标型（桁架式机器人），如今仍然更倾向于研究那些主要的构型，尽管大多数制造商还生产适用于特定应用场合的、不同结构的机器人。针对某应用场合，我们可以从不同的机器人制造商那里获得多种机器人选择。

机器人的主要性能特征由下面4个参数确定:

1、负载力

2、重复性

3、可达空间和工作空间

4、速度

01、负载能力通常是指机器人手腕的工具安装法兰能承受的最大载荷。在该载荷的作用下，机器人能达到其他的指标，包括重复性、速度以及长期可靠运行。需要注意的是，详细的规格参数(通常由机器人手册提供)说明负载重心位置在工具安装法兰的两个方向上的偏距(如图所示)。当与工具安装法兰的距离增加时，有效负载量会减少，因此，如果工具相当大，机器人搬运工具或者工件的能力可能低于给定的负载能力。

02、机器人的重复性通常是指点的重复性，但在某些情况下也需说明轨迹的重复性。值得注意的是，尽管机器人具有重复精度，但不是绝对精度。大多数机器人由于自身的结构并不能精确运动到指定的位置，例如到达空间中的XYZ坐标，但是会在其重复精度确定的公差带内不断重复到达示教的位置。点重复性对于点焊、操作、装配以及相似的应用场合很有用，但是对于焊接和涂胶等应用场合轨迹重复性更有用。

03、可达空间和工作空间通常定义在机器人手腕的中心。对于一个6轴机器人来说，就是指第5轴的中心，它意味着即使在可达的极限或工作空间的边界上，机器人也以最大范围调整手腕姿态。工作空间通常用侧视图和俯视图来展示(如图所示)。机器人应该能够到达工作空间内的任何点。值得注意的是，不同构型的机器人的工作空间的形状是不同的。

04、速度通常指每个轴可以达到的最高速度。这个值是有限的，因为每根轴并不是独立运行的，并且在许多应用中要完成的移动距离很短，不需要机器人加速到最大速度。然而，机器人的实际速度会影响许多应用的工作循环时间。人们开发了门型测试，它特别适用于装配场合，为不同的机器人提供可靠的速度比较。

与速度和轨迹重复性相关的另一点是，机器人在高速移动时通过一个直角的拐角，那么这个动作容易实现。如果速度升高，机器人就会绕着拐角做圆滑运动，使得轨迹出现误差。这种误差会随着速度的升高而增加。人们已经提出了处理这种问题的解决办法，例如ABB公司研发的“TrueMove”控制技术，它能够保证机器人不受速度的影响而按照设定的路径运动。