15. Точностные характеристики роботов. Пространственное разрешение. Точность позиционирования. Повторяемость движений.

В робототехнике к точностным характеристикам относят:

1) пространственное разрешение,

2) точность позиционирования,

3) повторяемость движений.

Пространственное разрешение – наименьшее приращение положения конечной точки запястья, которое способен контролировать робот. В основном оно определяется разрешающей способностью системы управления. На него также оказывают влияние механические неточности в сочленениях.

Разрешающая способность системы управления обусловлена дискретностью перемещения, которое имеет место в цифровых системах.

Пространственное разрешение представляет собой сумму разрешающей способности системы управления и неточностей механической части.

Предполагается, что величина перемещения задается двоичным кодом, а датчик перемещения является цифровым либо его сигнал преобразуется в цифровой код с помощью АЦП. Тогда максимальный цифровой код определяется разрядностью магистрали управления и составляет 2ⁿ. Ему соответствует максимальное перемещение звенаSmaxиз одного крайнего положения в ддругое. При этом разрешающая способность системы управления по рассматриваемой оси (дискретность перемещения) определяется как .

При угловом перемещении (угловое разрешение):

- максимальный угол поворота из одного крайнего положения в другое.

При этом разрешающая способность на схвате:

l_max – наибольшее расстояние от конечной точки запястья до оси поворота.

Кроме того эти величины – векторные.

Как правило при поворотном движении разрешающая способность хуже. Робот с большим перемещением звеньев будет иметь худшую разрешающую способность. Улучшить ее можно за счет увеличения разрядности магистрали управления.

Точность позиционирования - характеризует способность робота помещать конечную точку запястья в заданную целевую точку в рабочей зоне. Точность позиционирования непосредственно связана с разрешающей способностью, т.к. определяется возможностью разбивать движения на мелкие шаги. Без учета механических погрешностей точность составляет половину разрешающей способности системы управления.

Наибольшее отклонение от целевой точки будет иметь место, если целевая точка расположена посередине между двумя соседними положениями схвата.

Повторяемость движений – способность робота переводить конечную точку запястья в заданную целевую точку, координаты которой хранятся в памяти.

При каждом воспроизведении движения будет иметь место некоторое отклонение от целевой точки, обусловленное механическими неточностями. Максимальная величина такого отклонения и будет характеризовать повторяемость движений.

16. Статистический анализ ошибок робота.

Так как разрешающая способность и точность позиционирования содержат составляющую, обусловленную механическими неточностями, которая распределяется случайным образом, то эти величины также имеют статистическое распределение. Примем, что оно является нормальным.

Пространственные ошибки для заданной целевой точки должны укладываться в допуски на размеры изделия при выполнении сборочных и других аналогичных операций.