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這篇文章，本來應(yīng)該在上周發(fā)出來。
但是，因為我上周去了青海甘肅大環(huán)線，一直在路上，所以就耽誤了下來。
有意思的是，我們?nèi)ジ拭C的城市，碰巧和大大的重合，敦煌－嘉峪關(guān)－張掖－蘭州。
這不，昨天剛回來，就惡補了一個大覺。今天才繼續(xù)完成寫作。
好了，回到主題。
分辨率，定位精度，重復定位精度三者之間有什么關(guān)系？
對于這個問題，我相信，很多剛開始做設(shè)計的伙伴們，都有這樣的疑問。
今天，不墨跡，直接講問題。
先說分辨率，這個最容易理解。
分辨率：簡單來說，就是，系統(tǒng)所能產(chǎn)生的，最小運動步距。也就是，給一個指令，系統(tǒng)運動軸，能夠運動的最小距離。
好像，還是比較抽象。
用電子表打個比喻吧，我們都知道，時針每小時變化一次，分針是每分鐘變化一次，秒針是每秒鐘變化一次。這里，時針的分辨率是一小時，分針分辨率是一分鐘，秒針分辨率是一秒鐘。
又比如說，同樣一筐蘋果，在路邊攤的桿秤稱，是兩斤半，拿到菜場的臺秤上稱，是兩斤四兩，放到超市的電子秤上，則是1180克，這里稱出的重量不同，是因為各種秤的分辨率不同，很顯然，電子秤的分辨率最高。
通常，系統(tǒng)分辨率，不單單取決于反饋系統(tǒng)的分辨率，比如光柵尺，或者其他位移傳感器的分辨率，而且還和傳動系統(tǒng)有關(guān)系。
比如，用齒輪齒條傳動，如果沒有預壓，嚙合間隙會導致傳動間隙，使分辨率下降。
再比如，用滾珠絲杠傳動，如果沒有預壓，也會有傳動間隙，使分辨率下降。
而用直線電機，直接驅(qū)動，可以達到零間隙傳動，使得分辨率，接近位移傳感器的分辨率。
這里，之所以是接近，而不是等于，是因為，它還和系統(tǒng)的連接剛性有一定的關(guān)系，剛度太小，系統(tǒng)太柔了，也會使得分辨率下降。
比如，用柔性體連接，當線性馬達線圈，按照反饋系統(tǒng)的指令，走了一個微小距離，例如10um，但是系統(tǒng)的柔度太大，結(jié)構(gòu)變形吸收掉一部分距離，比如吸收掉2um，那么系統(tǒng)的分辨率就降低了，不是原來的10um，而是12um。
好了，關(guān)于分辨率，先說這些。
接下來，我們來說說定位精度。
定位精度：指的是你的機器設(shè)備停止時，實際到達的位置，和你要求到達位置的誤差。
比如，你要求一個軸走100mm，結(jié)果實際上它走了100.01mm，多出來的0.01就是定位精度。
拿滾珠絲杠來說，你設(shè)定運動距離100mm，結(jié)果，100根絲杠的實際運動距離，為99.99mm到100.01mm，那么，可以說其定位精度是0.02mm（100.01－99.99=0.02）。
當然，實際的機器，不會只有一個軸，應(yīng)該是很多軸。
機器的定位精度，比這個復雜。
一般，要到達一個位置，需要多個軸協(xié)同運動。
整機系統(tǒng)的定位精度，除了和各個軸的定位精度有關(guān)外，還和系統(tǒng)的連接剛性，位移傳感器的精度、分辨率等因素有關(guān)系。
所以，上面的例子，只是為了方便理解。
說完定位精度，接下來，我們說說重復定位精度。
重復定位精度：指的是同一個位置，多次定位過去產(chǎn)生的誤差。
比如，你要求一個軸走100 mm，結(jié)果，第一次實際上它走了100.01mm，重復一次同樣的動作，他走了99.99mm，這之間的誤差100.01－99.99=0.02mm，就是重復定位精度。
當然，實際表示方法，都用±X表示，比如上面的誤差會表示成±0.01mm，也既是±(0.02/2)。
再比如，還是拿滾珠絲杠來說，一根絲杠設(shè)定運動距離100mm，運動100次，實際運動距離為99.988mm到99.992mm，那么其重復定位精度是±0.002mm。
這里，還是舉個簡單的例子，比如一個軸，其光柵尺分辨率（位移分辨率）為0.1微米，那么這個軸的重復定位精度，數(shù)值上大于0.1微米，比如可能會是0.15um，0.2um。
因為系統(tǒng)的重復定位精度，除了和光柵尺（位移傳感器）的精度、分辨率有關(guān)外，還和機械系統(tǒng)誤差有關(guān)系，比如導向系統(tǒng)，傳動系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)剛性等，會使得定位精度降低，也在一定程度上，影響了重復定位精度。
那么，分辨率，定位精度，重復定位精度三者有什么關(guān)系？
我覺得還是用例子來說明，比較好理解。
比如射飛鏢。
如果飛鏢打得到處都是，那么它既不準確，也不可重復。
如果飛鏢都打到一個地方了，但不在靶心，那么精度差，但是重復性好，這種情況下，只要換個位置站就好了（補償）。
如果不補償，就要看換位置時的分辨率了，分辨率越好，越可能接近需要的精度，因為你占的位置，可能剛好能夠彌補飛鏢射偏的誤差。
比如這時，假設(shè)你發(fā)射飛鏢的方向，相對于轉(zhuǎn)臺不變。
你占的轉(zhuǎn)臺，只能按照一個步距角度旋轉(zhuǎn)，例如2度，如果你離靶心較遠，那么飛鏢射出的方向，有可能剛好會錯過靶心的位置。
而如果轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)步距角為0.5度，那么飛鏢射出的方向，是不是離靶心更近了。
這就是說，提高分辨率，可以提高定位精度，當然，也可以提高重復精度。
但是，提高系統(tǒng)的分辨率，重點在于提高機械系統(tǒng)的分辨率，而不在于提高位移傳感器的分辨率，因為位移傳感器的分辨率，可以通過細分達到很高，但是機械分辨率跟不上，會使得細分失去意義。
其實，上面講重復定位精度時，已經(jīng)說明了，分辨率、定位精度、重復定位精度之間的關(guān)系。
用一句話概括，就是：重復定位精度比定位精度要高得多，比如2～3倍，最多不超過10倍，而定位精度，介于分辨率和重復定位精度之間。
好了，關(guān)于三者的概念，和它們之間的關(guān)系，就說完了。
評論處，你可以補充解釋，說明，發(fā)表觀點等。這樣，下一個看到的人，可以學到更多，也許，你知道的正是大家需要的。
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發(fā)表于 2019-8-25 10:34:21
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