机器人抖动不止？7招化解“帕金森”难题

Q

如何判断机器人是否在抖动

A

1、机器人出厂之前，需要根据国际标准和国家标准，进行指定负载下指定轨迹的运行（门型、CUBE等），检测轨迹是否精确，以及是否有抖动；

2、是否抖动的具体标准有人为判断和位置反馈曲线2种方式，实际上不能完全消除抖动，毕竟机械臂结构也是有一定的弹性的，会产生微小的震荡；

3、部分极限位置下，是无法避免抖动的，完全伸直、负载较大、限位的极限等。

Q

机器人在运行时出现抖动？如何进行检查。

A

1、是不是你输入的负载数据不正确？

负载数据过高或过低，与实际负载差异太大都会引起抖动！

2、机器人运行轨迹是否存在幅度较大的转弯或姿态变化？

过快加速度小心抖动“翻车”哦。

3、机器人项目电机默认参数是否正确？

少数款型机器人电机默认参数不正确，你只需要更新机器人catalog重新配置机器人项目。

Q

机器人为何会“抖”

A

为什么机器人在运行的过程中会发生抖动呢？我们认为主要的原因来自下面几点：

一方面机器人运行中抖动主要是由共振引起的，另一方面驱动控制环路难以通过一套参数适配所有工况，导致负载动态范围大、位置传感器无法直接对负载端进行直接控制，产生末端位置偏差，引起抖动。同时机器人由于减速机等柔性环节的存在，在定位时极易在末端发生抖动现象。

Q

抖动为何“难”以抑制

A

首要原因是抖动难以观测。出于成本考虑，减速器末端一般不会加装编码器，位置反馈的是电机的输出端位置信息。其次机器人系统现场工况的多样性与时变性导致机器人的抖动难以抑制。最后就是机器人各关节力矩互扰等因素也导致了抖动难以抑制。

Q

教您7招如何防抖

A

1、滤波器法：对共振频点进行陷波滤波，通过增益补偿消除陷波引起的相位误差。

2、观测器法：预估本体末端位置，针对预估的位置做一些参数提前的适配。

3、阻尼法：提取振动速度信息，同时施加一个反向阻尼，改变振动相应。

4、驱动器参数整定与动态适配：根据负载情况适配恰当的驱动器参数，实现对振动的有效控制。

5、力矩前馈：基于动力学的力矩前馈，适配大动态范围的负载变化。

6、运动学优化：通过路径规划或者速度规划减少共振发生的可能性、影响程度，即对不同的运动段合理规划加速度，减少抖动的发生。

7、减弱激励强度：以典型的周期性激励-减速器传达精度的变化为例，由于加工和安装的不完美，减速器在传动过程中会附加周期性的干扰，形成共振激励源，通过优化核心零部件的品质，有助于控制激励幅度，进而抑制振动。