大跌眼鏡！機器人竟走不了直線？圓形軌跡偏差 0.525mm

關節型機器人柔性這么好，為什么不用它做機加工？為什么機床XYZ都選用直線導軌？其實道理很簡單，人手畫不了直線，但是用尺子就能畫直線，機器人（關節型）就相當于人手，而導軌相當于尺子，道理就是這么簡單。

圖1 機器人姿勢

我在FANUC官網看機器人產品規格書，無意間發現FANUC 機器人設計安裝圖紙中居然給出了圓形軌跡精度和直線軌跡精度的參數值，這在以往是極其罕見的，一般情況下，FANUC機器人產品規格書中只給重復定位精度，比如FANUC M-710iC/50的重復定位精度：± 0.03 mm。

FANUC M-710iC/50 機器人圓形軌跡精度（圓度）0.525mm，直線軌跡精度估計好一點，但也大差不離，這個精度是不是讓人大跌眼鏡？

圖 2機器人圓形軌跡精度

圖 3 機器人直線軌跡精度

顯然，軌跡精度遠低于重復定位精度，重復定位精度測的是指定“點”的位置精度，而軌跡精度是連續點的位置精度，兩者的精度相差甚遠，所以用機器人做點到點的搬運應用非常合適，到用機器人走直線或圓弧則是強人所難。

圖 4 機器人軌道

在零部件的裝配應用中，有一個最常見的軸孔配合，就是用機器人把一根軸放在指定的孔里，單純依靠機器人走直線，實際上實現不了，原因就是機器人軌跡精度很差，其軌跡偏差遠大于軸孔配合公差，最終軸孔之間會出現干涉碰撞。

機械越簡單越可靠，千萬不要追求酷炫的設計。機床已經幾百年了，現在的高端機床 XYZ 軸還是采用直線導軌的運動方式，純靠機械實現直線運動，而無需采用算法實現軌跡模擬。

圖 5 機床導軌

關于軌跡精度，機器人廠家通常不會主動告訴用戶，很多人誤以為機器人可以走直線或圓弧，最終導致項目失敗，損失慘重，這都是經驗教訓啊。

作者：嚴偉，喜愛的CAD和科技大爆炸網站站長，機械工程師、一級建造師、網頁設計師和網絡工程師，專注工業機器人、自動化生產線和壓力管道裝備。

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