PATRONI ROBOTYKI:
 

TEORIA ROBOTYKI

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
  • 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 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.