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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 關(guān)于機(jī)器人性能的這些事，你絕對(duì)沒(méi)有聽(tīng)過(guò)（一） [打印本頁(yè)]

作者: ww112358134711 時(shí)間: 2017-12-19 21:09
標(biāo)題: 關(guān)于機(jī)器人性能的這些事，你絕對(duì)沒(méi)有聽(tīng)過(guò)（一）
本帖最后由 ww112358134711 于 2017-12-19 21:09 編輯

好久沒(méi)有來(lái)機(jī)械社區(qū)了，現(xiàn)在終于回歸了。以后將不定時(shí)發(fā)一些原創(chuàng)的機(jī)器人設(shè)計(jì)相關(guān)的干貨給大家。有興趣的請(qǐng)關(guān)注我的公眾號(hào)查閱更多精彩內(nèi)容，公眾號(hào)跟機(jī)械社區(qū)都會(huì)陸續(xù)更新。請(qǐng)關(guān)注微信公眾號(hào)“小型工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)”

大家好，我是大頭。作為第一篇干貨，我們先不講特定的某一款機(jī)器人，我們講講我們經(jīng)常掛在嘴邊的所謂“機(jī)器人性能”的八卦。

前幾天，我在某個(gè)公眾號(hào)里看到一篇文章，主要是介紹國(guó)內(nèi)某品牌最近發(fā)布的若干款機(jī)器人新品。其中在介紹一款小型六軸的時(shí)候，該廠家主要突出了以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拍小于0.4s，達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，遠(yuǎn)超國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手水平（QKM的小六軸標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拍可以做到0.37s以下，但是我低調(diào)，我不說(shuō)）

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2、關(guān)節(jié)角速度比國(guó)際大牌還快；

3、IP67的防護(hù)等級(jí)；

4、±0.02mm的重復(fù)定位精度。

這幾個(gè)點(diǎn)基本上涵蓋了小型工業(yè)機(jī)器人的其中三個(gè)設(shè)計(jì)重點(diǎn)：速度快、防護(hù)高、精度高。

這要是換作以前，我看到這樣的介紹第一時(shí)間的反應(yīng)一定是“嘩，這是哪家做的，這么厲害”，

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然而，現(xiàn)在我看到這篇文章我的第一反應(yīng)是“真的嗎？怎么測(cè)的？”

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IP等級(jí)跟重復(fù)定位精度我們這里就不說(shuō)了，我們先來(lái)八卦八卦這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拍是怎么回事。所謂的“標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拍”是指機(jī)器人沿著25-305-25（也有25-300-25的說(shuō)法）這樣特定的軌跡走一個(gè)回來(lái)所用的時(shí)間。這是你在網(wǎng)上就可以百度到的定義，平時(shí)我們經(jīng)常聽(tīng)到客戶問(wèn)你的機(jī)器人一分鐘能抓多少次，其實(shí)在問(wèn)的就是標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拍。然而，各位有沒(méi)有想過(guò)下面幾個(gè)問(wèn)題：第一、這個(gè)定義是誰(shuí)制定的，為什么是這樣一條特定的軌跡來(lái)評(píng)價(jià)機(jī)器人的性能；第二、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拍對(duì)所有機(jī)器人都很重要嗎？第三、大家都宣稱自己標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拍多快，那為什么客戶還是反映國(guó)產(chǎn)機(jī)器人就是比國(guó)外的慢？來(lái)來(lái)來(lái)，且聽(tīng)我娓娓道來(lái)。

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所謂的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拍是從英文義譯過(guò)來(lái)的，英文專業(yè)名詞叫“cycle time”，是不是覺(jué)得cycle time這個(gè)單詞與定義要更配一些？那么cycle time又是誰(shuí)提出來(lái)的呢？這就要說(shuō)到cycle time的前身，cycle time原來(lái)的叫法是叫“Adept cycle”，沒(méi)錯(cuò)，就是你認(rèn)識(shí)的那個(gè)Adept ，就是那個(gè)被歐姆龍收購(gòu)的美國(guó)頂級(jí)機(jī)器人公司Adept。，這個(gè)定義正是由Adept首先提出來(lái)的！這是一家非常傳奇非常NB的公司，我們?cè)诤竺嬷v產(chǎn)品的時(shí)候會(huì)介紹到他們家的產(chǎn)品（Adept或歐姆龍的人看到了要打賞哈，為你打call哈）。

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故事是這樣的，在二十多年前，工業(yè)機(jī)器人跟現(xiàn)在還有很大差距，比如我們比較熟悉的SCARA機(jī)器人，Adept在1984年設(shè)計(jì)出了全球第一臺(tái)直接驅(qū)動(dòng)的SCARA機(jī)器人——AdeptOne是長(zhǎng)成下面這樣的。

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震驚了吧，以前的工業(yè)機(jī)器人在現(xiàn)在看來(lái)就是如此傻大笨粗，但AdeptOne在當(dāng)時(shí)可是名噪一時(shí)的明星產(chǎn)品（以后會(huì)再介紹這個(gè)）。后來(lái)隨著工業(yè)的發(fā)展，Adept意識(shí)到桌面型的小型機(jī)器人將會(huì)是發(fā)展趨勢(shì)，于是，第一臺(tái)桌面型SCARA機(jī)器人——Cobra應(yīng)運(yùn)而生（必須提一下的是，當(dāng)年Cobra的宣傳視頻剛出來(lái)的時(shí)候，很多人都以為視頻是快進(jìn)了，可想而知Cobra在當(dāng)時(shí)的地位，有興趣的可以去看看這個(gè)吸彈珠的視頻）。

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那么問(wèn)題來(lái)了，怎樣去評(píng)價(jià)一臺(tái)小型機(jī)器人的性能呢？Adept經(jīng)過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大部分桌面型的應(yīng)用都集中在300mm左右的范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，然后應(yīng)用最多的是分揀的動(dòng)作，所以，他們決定用25-305-25（也有25-300-25的說(shuō)法）這樣來(lái)回一次所用的時(shí)間來(lái)評(píng)判機(jī)器人的速度性能，稱為——Adept cycle。后來(lái)，做桌面型SCARA的人越來(lái)越多，那么怎樣來(lái)體現(xiàn)自己家的機(jī)器人與Adept相比怎樣呢？那我也跑跟你一樣的軌跡來(lái)測(cè)這個(gè)節(jié)拍，節(jié)拍比你快就算我贏了。所以Adept cycle 慢慢變成了cycle time被大家如采納，不管是SCARA、DELTA，還是小六軸，大家都以習(xí)慣以這個(gè)來(lái)衡量自己速度性能的標(biāo)準(zhǔn)。

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聊完八卦我們來(lái)講正事，幾乎所有的小型機(jī)器人都會(huì)測(cè)這個(gè)cycle time，那他是否對(duì)所有機(jī)器人都有意義？答案是否定的?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)很多廠家都把這個(gè)參數(shù)當(dāng)作競(jìng)爭(zhēng)利器，也有很多客戶把這個(gè)當(dāng)作選購(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)，其實(shí)是有誤區(qū)的。其實(shí)我上面已經(jīng)講了，cycle time是從SCARA發(fā)展而來(lái)的，SCARA最合適的就是短距離的高速分揀，所以用cycle time來(lái)評(píng)價(jià)就非常適合。DELTA也是做高速分揀，而且是可以長(zhǎng)距離高速分揀，所以測(cè)cycle time也比較有意義。但是，對(duì)于六軸來(lái)說(shuō)，其實(shí)cycle time就不那么有參考意義了。

首先，大六軸就不用說(shuō)了，大六軸主要是應(yīng)用在搬運(yùn)、焊接等領(lǐng)域，速度上跟SCARA根本沒(méi)法比，而且抓著那么大一個(gè)負(fù)載，機(jī)器人也跑不快，所以測(cè)cycle time自然沒(méi)有意義，而小六軸現(xiàn)在大家都會(huì)標(biāo)這個(gè)參數(shù)，其實(shí)是商務(wù)意義大于應(yīng)用意義。因?yàn)樾×S基本上很少用到高速分揀上，這實(shí)在太大材小用了，小六軸本來(lái)就不是為分揀而生的。小六軸最主要的是應(yīng)用是裝配、點(diǎn)涂、打磨這類對(duì)速度要求相對(duì)沒(méi)有那么高，而對(duì)精度、穩(wěn)定性要求比較高的行業(yè)。小六軸常用的動(dòng)作是慢速抓取-快速運(yùn)動(dòng)-慢速裝配這樣的動(dòng)作，如果拿小六軸去做SCARA的高速分揀工作，那實(shí)在是大材小用了，術(shù)業(yè)有專攻啊。再說(shuō)了，同等規(guī)格的小六軸可比SCARA貴多了。因此，如果你的cycle time真的做得很快（注意，這里的前提是“真的”，下篇文章會(huì)解釋），那可以說(shuō)明你的設(shè)計(jì)確實(shí)很牛，但是對(duì)于實(shí)際應(yīng)用來(lái)說(shuō)有多大的用處就不好說(shuō)了，畢竟性價(jià)比才是第一位。

好了，關(guān)于cycle time的上半場(chǎng)我們就講到這里，下半場(chǎng)我們要講的就是更進(jìn)一步的“火爆內(nèi)幕”：你被cycle time騙了多久？cycle time這個(gè)參數(shù)里到底藏著哪些貓膩，cycyle time標(biāo)得高，性能就一定好嗎？Burst mode指什么？Sustain mode又是什么？關(guān)節(jié)速度快，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拍就一定快嗎？

欲知后事如何，且聽(tīng)下回分解。

作者: 海角一棵樹(shù) 時(shí)間: 2017-12-19 21:41
正準(zhǔn)備對(duì)機(jī)器人感興趣，謝謝科普！

作者: 未來(lái)第一站 時(shí)間: 2017-12-19 21:58
學(xué)習(xí)了。

作者: usf789 時(shí)間: 2017-12-19 23:14
學(xué)習(xí)了

作者: 只有快樂(lè) 時(shí)間: 2017-12-20 06:58
樓主辛苦

作者: 藍(lán)仁2015 時(shí)間: 2017-12-20 08:39
長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)了

作者: liuyong453 時(shí)間: 2017-12-20 09:28
期待下回分解

作者: 青哥James 時(shí)間: 2018-4-11 22:16
頂一個(gè)

作者: yanzhenghua 時(shí)間: 2018-4-12 12:59
說(shuō)講干的，拉出一堆稀的

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