關鍵技術

　　1.本體設計關鍵技術

　　(1)傳動結構設計

　　擬定總體方案，確定機器人的結構形式，并據此進行初步的傳動結構設計，零件結構設計，三維建模。要求設計者對機器人常見的結構形式，常見的傳動原理和傳動結構，減速器的類型和特點非常的熟悉和了解，要有較強的結構設計能力和經驗。 

　　(2)減速器選型

　　要對減速器的結構類型，性能參數的含義有深刻理解，會對減速器進行選型和計算校核。要會對減速器進行檢測、測試，檢測的內容主要包括噪音、抖動、輸出扭矩、扭轉剛度、背隙、重復定位精度和定位精度等。減速器的振動會引起機器人末端的抖動，降低機器人的軌跡精度。減速器振動有多種原因，其中共振是共性的問題，機器人企業必須掌握抑制或者避免出現共振的方法。 

　　(3)電機選型

　　必須要對電機的工作特性非常了解，并會對電機扭矩、功率、慣量進行計算和校核。

　　(4)仿真分析

　　進行靜力學和動力學的仿真分析，對電機、減速器的選型校核，對本體零部件進行強度、剛度校核，降低本體重量，提高機器人工作效率，降低成本。對三維模型進行模態分析，計算出固有頻率，有助于進行共振抑制。 

　　(5)可靠性設計

　　結構設計采用最簡化設計原則;本體鑄鐵件采用綜合性能較好的球墨鑄鐵材料，鑄鋁件采用流動性好的鑄造材料，采用金屬模鑄造;裝配要有詳細的裝配工藝指導書，裝配過程中有部件和單軸的測試;裝配完后要有整機性能測試和耐久拷機測試;提高整機的防護等級設計，提高電柜的抗干擾能力，以適用不同工作環境的使用。 

　　2.電機伺服關鍵技術

　　(1)電機

　?、佥p量化

　　對機器人來說，電機的尺寸和重量非常敏感，通過高磁性材料優化、一體化優化設計、加工裝配工藝優化等技術的研究，提高伺服電機的效率，減小電機空間尺寸和降低電機重量，是機器人電機的關鍵技術之一。 

　?、诟咚?/p>

　　在減速比不能較大調整的情況，電機的最高轉速則直接影響著機器人的末端速度和工作節拍;而且速比太低會影響電機的慣量匹配，因此提高電機的最高轉速也是機器人電機的關鍵技術之一。 

　?、壑彬?、中空

　　隨著協作機器人的不斷成熟和推廣，機器人結構的輕量化、緊湊化要求提高，發展高力矩直接驅動電機、盤式中空電機等機器人專用電機也是未來的趨勢。

　　(2)伺服

　?、倏焖夙憫?，精確定位

　　伺服的響應時間直接影響到機器人的快速起停效果，影響機器人的工作效率和節拍。 

　?、跓o傳感器方式實現彈性碰撞

　　安全性是衡量機器人性能的一個重要指標。加入力或力矩傳感器會使結構更復雜，成本更高，基于編碼器、電機電流耦合關系的無傳感彈性碰撞技術，可以在不改變本體結構，不增加本體成本的條件下，在一定程度上提高機器人的安全性。 

　?、垓寗佣嗪弦?、驅控一體。

　　驅動多合一，多核CPU多軸驅控一體化集成技術，提高系統性能，降低驅動體積與成本。 

　?、茉诰€自適應抖振抑制

　　工業機器人懸臂結構極易在多軸聯動、重載及快速起停時引起抖動。機器人本體剛度要與電機伺服剛度參數相匹配，剛度過高，會造成振動，剛度過低會造成起停反應緩慢。機器人在不同的位置和姿態，以及在不同的工裝負載下剛度都不一樣，很難通過提前設置伺服剛度值能滿足所有工況的需求。在線自適應抖振抑制技術，提出免參數調試的智能控制策略，同時兼顧剛度匹配、抖振抑制的需求，可以抑制機器人末端抖動，提高末端定位精度。 

　　3.控制關鍵技術

　　(1)運動解算及軌跡規劃

　　運動求解，最佳路徑規劃，提高機器人的運動精度和工作效率。 

　　(2)動力學補償

　　一般工業機器人是一個串聯懸臂式結構，剛性弱，運動復雜，容易發生變形和抖動，是一個需要運動學和動力學相結合的課題。為了改善機器人的動態性能和提高運動精度，機器人控制系統必須建立動力學模型，進行動力學補償。補償的內容主要包括重力補償、慣量補償、摩擦補償、耦合補償等。 

　　(3)標定補償

　　機器人機械本體由于加工誤差和裝配誤差的原因，難以避免會和理論數學模型存在偏差，會降低機器人TCP精度和軌跡精度，如在焊接和離線編程使用時會受到嚴重影響。通過檢測和算法標定補償機器人的模型參數，可以較好地解決此問題。 

　　(4)工藝包完善

　　控制系統要與實際工程應用相結合，系統除不斷升級，功能更加強大外，還要根據行業應用的需求不斷開發和完善工藝包，有利于積累行業工藝經驗，對客戶來說使用更方便，操作更簡單，效率更高。