機(jī)器人的技術(shù)參數(shù)：自由度、定位精度和重復(fù)定位精度

技術(shù)參數(shù)是機(jī)器人制造商在產(chǎn)品供貨時所提供的技術(shù)數(shù)據(jù)。不同的機(jī)器人其技術(shù)參數(shù)不 一樣，而且各廠商所提供的技術(shù)參數(shù)項目和用戶的要求也不完全一樣。但是，機(jī)器人的主要 技術(shù)參數(shù)一般都應(yīng)有：自由度、定位精度和重復(fù)定位精度、工作范圍、Z大工作速度、承載 能力等。

(1)自由度

自由度是指機(jī)器人所具有的d立坐標(biāo)軸運動的數(shù)目，不包括手爪(末端操作器)的開合 自由度。在三維空間中描述一個物體的位姿需要6個自由度。但是，機(jī)器人的自由度是根據(jù) 其用途而設(shè)計的，可能少于6個自由度，也可能多于6個自由度。例如，A4020 型裝配機(jī)器 人具有4個自由度，可以在印制電路板上接插電子器件；PUMA562 型機(jī)器人具有6自由 度，可以進(jìn)行復(fù)雜空間曲面的弧焊作業(yè)。從運動學(xué)的觀點看，在完成某一特定作業(yè)時具有多 余自由度的機(jī)器人，就叫作冗余自由度機(jī)器人，亦可簡稱冗余度機(jī)器人。例如 PUMA562 機(jī)器人去執(zhí)行印制電路板上接插電子器件的作業(yè)時，就成為冗余度機(jī)器人。利用冗余的自由 度可以增加機(jī)器人的靈活性、躲避障礙物和改善動力性能。人的手臂(大臂，小臂，手腕) 共有7個自由度，所以工作起來很靈巧，手部可回避障礙物從不同方向到達(dá)同一個目的點。 大多數(shù)機(jī)器人從總體上看是個開鏈機(jī)構(gòu)，但其中可能包含有局部閉環(huán)機(jī)構(gòu)。閉環(huán)機(jī)構(gòu)可 提高剛性，但限制了關(guān)節(jié)的活動范圍，因而會使工作空間減小。

(2)定位精度和重復(fù)定位精度

機(jī)器人精度包括定位精度和重復(fù)定位精度。定位精度是指機(jī)器人手部實際到達(dá)位置與目 標(biāo)位置的差異。重復(fù)定位精度是指機(jī)器人重復(fù)定位其手部于同一目標(biāo)位置的能力，可以用標(biāo) 準(zhǔn)偏差這個統(tǒng)計量來表示。它是衡量一系列誤差值的密集度，即重復(fù)度。

機(jī)器人操作臂的定位精度是根據(jù)使用要求確定的，而機(jī)器人操作臂本身所能達(dá)到的定位 精度，取決于定位方式、運動速度、控制方式、臂部剛度、驅(qū)動方式、緩沖方法等因素。

工藝過程的不同，對機(jī)器人操作臂重復(fù)定位精度的要求也不同。

當(dāng)機(jī)器人操作臂達(dá)到所要求的定位精度有困難時，可采用輔助工夾具協(xié)助定位的辦 法，即機(jī)器人操作臂把被抓取物體送到工、夾具進(jìn)行粗定位，然后利用工、夾具的夾 緊動作實現(xiàn)工件的Z后定位。這種辦法既能保證工藝要求，又可降低機(jī)器人操作臂的 定位要求。