知名電器生產(chǎn)經(jīng)理說：“我們在產(chǎn)線上，部署了節(jié)卡協(xié)作機(jī)器人JAKA Zu 12，運(yùn)行效果遠(yuǎn)超預(yù)期。JAKA Zu 12在臂展如此長的情況下，末端定位精度還這么高，并且末端運(yùn)行超平穩(wěn)、占地面積小、安全性高，不僅提高了生產(chǎn)過程的自動化程度，還改善了作業(yè)人員的工作環(huán)境?！?/p>

對傳統(tǒng)機(jī)器人來說，大負(fù)載的機(jī)器人控制難度會更大，這極大影響了機(jī)器人的效率和穩(wěn)定性。其主要原因如下：

傳統(tǒng)的機(jī)器人編碼器安裝在減速機(jī)輸入側(cè)，但是減速機(jī)多少都有背隙，隨著臂展的變長，背隙造成末端點(diǎn)位的偏差也會隨之放大。

機(jī)器人在低速區(qū)，靜摩擦、動摩擦轉(zhuǎn)矩切換的時候，輸入軸在勻速轉(zhuǎn)動，輸出軸可能呈現(xiàn)出一快一慢的跳躍式運(yùn)動，而且負(fù)載越重，正壓力、摩擦力都會增大，“爬行”現(xiàn)象還會表現(xiàn)得更明顯。

機(jī)器人連桿截面的扭轉(zhuǎn)剛度是一定的，隨著臂展的變長，末端的扭轉(zhuǎn)角度加大，這會降低整個機(jī)械傳動鏈的諧振頻率，進(jìn)而影響到伺服的控制帶寬，降低了控制性能、精度。

實(shí)際應(yīng)用中，大負(fù)載機(jī)器人隨著慣量增大，系統(tǒng)的固有頻率降低，響應(yīng)速度變慢，穩(wěn)定性變差，超調(diào)量變大。

機(jī)器人沒有主動安全防護(hù)功能。

為解決上述痛點(diǎn)，節(jié)卡機(jī)器人自主研發(fā)了如下核心技術(shù)：

01 雙編碼器全閉環(huán)控制策略

“在設(shè)計(jì)JAKA Zu 12的過程中，我們特別注重它的工作范圍、有效負(fù)載和運(yùn)行性能。

JAKA Zu 12自重41kg，負(fù)載可達(dá)12kg，工作半徑1327mm，采用高性能的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及先進(jìn)的伺服技術(shù)，具有高負(fù)載、高精度、更安全的優(yōu)勢。”JAKA Zu 12產(chǎn)品經(jīng)理說。

節(jié)卡機(jī)器人伺服驅(qū)動器采用高分辨率的雙編碼器全閉環(huán)控制策略，在減速機(jī)輸入、輸出側(cè)各安裝一個編碼器，內(nèi)環(huán)保證動態(tài)跟蹤，外環(huán)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。這樣減速機(jī)的背隙、摩擦力變化導(dǎo)致的跳動，都處于位置閉環(huán)之內(nèi)，既解決了“爬行”的問題，又提高了定位精度；在減速機(jī)輸出側(cè)，能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá)±0.002°機(jī)械角的單軸點(diǎn)位控制精度，JAKA Zu 12的重復(fù)定位精度高達(dá)0.024mm（用萊卡激光跟蹤儀，依據(jù)GB T12642測試的數(shù)據(jù)）。