2.2.1. Dokładność i powtarzalność
Innymi istotnymi parametrami opisującymi manipulatory i
roboty są dokładność i powtarzalność. Dokładność manipulatora określa jak
blisko manipulator może dojść do zadanego punktu w przestrzeni roboczej.
Powtarzalność jest wielkością określającą jak blisko manipulator może dojść do
pozycji uprzednio osiągniętej. Podstawową metodą pomiaru położenia końca
efektora jest pomiar zmian położenia w poszczególnych złączach. W robotach
przemysłowych praktycznie nie stosuje się bezpośredniego pomiaru końca
efektora, spowodowane jest to wysoką ceną i wrażliwością na zakłócenia takich
czujników. Najczęściej pozycję narzędzia oblicza się na podstawie przemieszczeń
odczytanych na poszczególnych złączach, jednak aby otrzymane położenie było
dokładne należy założyć geometrię manipulatora i jego sztywność.
Na dokładność manipulatora wpływają:
-
błędy
obliczeniowe
-
dokładność
obróbki poszczególnych elementów konstrukcyjnych
-
elastyczność
poszczególnych członów
-
luzy w
przekładniach
-
oraz wiele
innych elementów statycznych i dynamicznych
Dlatego
też dzisiaj budowane roboty są projektowane tak, aby posiadały dużą sztywność.
Dokładność manipulatorów o małej sztywności mogłaby być osiągnięta tylko
poprzez zastosowanie bezpośrednich czujników położenia końca efektora lub też
poprzez zastosowanie skomplikowanych algorytmów sterownia. Podczas uczenia
robota np. przy wprowadzaniu kolejnych pozycji, powyższe efekty są uwzględniane
i układ sterowania zapamiętuje odpowiednie wartości wskazań enkoderów,
niezbędne do powrotu manipulatora do tej pozycji. Na powtarzalność wpływa, więc
w pierwszym rzędzie rozdzielczość układu sterowania. Przez rozdzielczość układu
sterowania należy rozumieć najmniejszy przyrost ruchu, który układ sterowania
może rozpoznać. Rozdzielczość jest obliczana jako całkowita droga, którą
przebywa końcówka danego członu, podzielona przez 2n, gdzie n jest
liczbą bitów, określającą rozdzielczość enkodera. Przeguby pryzmatyczne zwykle
mają większą rozdzielczość niż złącza obrotowe, gdyż najkrótszą drogą pomiędzy
dwoma punktami w przestrzeni jest linia prosta.
Dodatkowo
w przypadku osi obrotowych występują silniejsze wzajemne sprzężenia
kinematyczne i dynamiczne między członami, co prowadzi do kumulowania się
błędów, co z kolei prowadzi do problemów ze sterowaniem. Osie obrotowe mają
także wiele zalet, należą do nich między innymi większa zwinność ruchu oraz
zwartość konstrukcji osi obrotowych. Tak więc manipulatory wykonane z członów
obrotowych zajmują mniej miejsca niż manipulatory z członami liniowymi, dlatego
też manipulatory z członami obrotowymi są bardziej przystosowane do
manewrowanie wokół przeszkód i współpracy z innymi manipulatorami w jednej
przestrzeni roboczej.
|