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　　先進制造 ◇ 系列技術講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國機器人行業典型研討會

　　什么是工業機器人TCP？

為了敘述兩個剛體在內部空間的體位，需在物體上固連兩個極坐標，接著確認該極坐標體位（圓心邊線和三個單位向量面目），即須要6個DOF來完整敘述該剛體的體位［1］。對于工業機器人，須要在尾端法盤安裝輔助工具（Tool）來展開工作臺。為了確認該輔助工具（Tool）的體位，在Tool上存取兩個輔助工具極坐標TCS （Tool Coordinate System），TCS的圓心就是TCP（Tool Center Point，輔助工具中心點）。在機器人軌跡程式設計時，須要將TCS在其他極坐標的體位歷史記錄到流程中執行。TCP類型的有：常規性TCP，一般來說TCP，靜態TCP。

　　01

　　常規性TCP：隨機器人本體一起體育運動

　　工業機器人一般都事先表述了兩個TCS，TCS的XY正方形存取在機器人第六軸的實樂版正方形上，圓心則與實樂版中心重合。雖然能間接采用默認的TCP，但是在前述采用時，比如沖壓，用戶通常把TCP點表述到塞雷縣的前端（前述上是焊tool的極坐標在tool0極坐標的體位），那么流程里歷史記錄的邊線便是塞雷縣前端的邊線，歷史記錄的面目便是焊圍繞塞雷縣前端轉動的面目。

　　02

　　一般來說TCP

將TCP表述為機器人本體以外靜止的某個邊線。常應用領域在墨水上，膠罐燃燒室靜止，機器人截取鉆孔移動。其實質是兩個鉆孔坐標。

　　02

　　靜態TCP

　　隨著更復雜的應用領域，TCP能延伸到機器人本體軸內部（內部軸），應用領域在TCP須要相對實樂版做靜態變化的場合。

　　隨著工業的發展進程，工業智能化技術逐漸成熟。愈來愈多的高精密、高精確性的制造工業對制造精度提出了更高的需求，這大大推動了工業制造中機器人的采用。

　　TCP精度試驗原因

隨著全球工業智能化制造的持續升級，作為制造智能化主要實現手段之一的工業機器人在工業制造中得到了愈來愈廣泛的應用領域，不僅已廣泛應用領域于搬運、油漆、沖壓等工作臺，而且也開始應用領域于諸如自動換裝、尺寸檢驗等超精密工作臺?，F在機器人廠家制造的機器人重復功能定位精度比較高，絕對功能定位精度卻很低，僅為毫米級，難以達到高精度加工的明確要求。

　　TCP精度試驗分析依據

　　在機器人加工、換裝操作過程中無可避免地要造成數值，機器人工作臺操作過程中的磨損也會使體育運動副間造成間隙，而且前述構件都具有靈活性，高速體育運動時在位能、重力和剪切應力下勢必會造成靈活性變形和震動等問題。工業機器人是由天體力學模型（如圖1所示）掌控的，在天體力學模型中所引致的的結構模塊是設計值，這與前述結構模塊之間無可避免地存在數值，引致機器人難以嚴格按照預期體位明確要求展開體育運動，間接量測這些結構模塊往往很困難。

不過，這些結構模塊數值必定會通過一定的形式反映出來，最間接的體現就是尾端開傘器的TCP精度。試驗機器人尾端開傘器的TCP精度能推導機器人的數值源，接著通過啟帆精度分析app軟件模擬（如圖2所示）分析，能清楚的發現數值對機器人尾端開傘器的負面影響，根據app模擬分析，合理的分配與掌控各個負面影響因子可達到提高機器人尾端開傘器的運行精度的目的。

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　　TCP精度的檢驗

　　根據機器人數值源的分析，如何檢驗得到有效的處理數據是TCP精度試驗操作過程中兩個重要的環節，工業機器人精度的量測是提高TCP精度的兩個極其重要的因素，它是結構模塊辨認精度。任何兩個量測操作過程都是包括量測對象、公制、量測方法和量測精度這五個明確要求。要準確可靠地展開量測，必須對這五個要素展開全面的分析、恰當的選用。因此，制定恰當的檢驗方案是關鍵，負面影響著整個TCP精度試驗的分析

雷射追蹤儀具有高分辨率，工作內部空間大，非接觸量測等優點。同時，采用雷射追蹤儀校正機器人不再須要其他的量測輔助工具，省去了校正量測輔助工具的繁瑣。通過雷射追蹤儀的檢驗得到的數據，處理可得到機器人的連桿模塊，減速比和形位結構等，接著根據軟件流程對TCP檢試驗驗的數據分析處理。

　　TCP精度試驗結果

　　從機器人自身的體育運動約束出發，識別和構建機器人天體力學模型極坐標，通過體位量測的方式，以機器人尾端的前述體位與其名義體位之差值作為模塊辨識流程的輸入，根據建立的靜態體位數值模型計算得到了機器人天體力學模塊的數值，進而對機器人掌控流程中的天體力學模塊展開了修正，獲得了尾端體位與關節變量的精確變換，提高了機器人的TCP精度。

為了檢驗TCP精度提高的效果，在內部空間不同邊線排放校正桿，通過內部空間不同定點邊線面目的改變，觀察尾端開傘器相對定點偏移量的大小，作為評定機器人尾端開傘器的TCP精度的依據，試驗效果如下所示，能看出啟帆機器人TCP精度試驗效果無疑完全達到了明確要求！

　　( 文章來源：互聯網 )

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