13、工业机器人编程与机器视觉系统解析

工业机器人编程与机器视觉系统解析

1. 工业机器人编程基础

1.1 机器人精度与重复性

机器人的精度指的是其按照编程指令到达指定点的能力。与之不同的是重复性，它是机器人位置与示教点之间预期的周期性偏差，通常通过测试数据进行统计确定。例如，一个被编程移动 40.90 厘米的机器人，实际测量移动距离可能为 40.73 厘米，并且在后续运行中都保持这个距离，那么其精度为 0.17 厘米，重复性则是完美的。这也表明了精度不可能优于重复性。

重复性可分为短期重复性和长期重复性。长期重复性用于描述机器人在数月内执行相同任务的性能，主要受组件磨损和老化的影响；短期重复性则由电子和液压组件的热效应以及启动时的瞬态条件决定。

1.2 离线编程的影响因素

离线编程的精度受多个因素影响。运动学精度与机器人机械结构的公差有关，而数值精度则与计算机使用的字长和计算算法相关。这些因素共同影响着离线程序的整体精度。

1.3 机器人手臂误差调整与坐标对齐

机器人手臂的误差可以通过工作空间内的校准技术进行调整。通常可以使用数字卷尺、望远镜和十字准线目标来建立三维网格校准数据，然后利用三维插值技术确保手臂的精度。

在离线编程中，坐标参考系的对齐是必要的。因为离线生成的坐标框架可能与机器人世界框架存在偏差，零点参考点也不一定重合。在某些情况下，零件和机器人的笛卡尔框架可能平行但在某些方向上存在偏移。这些对齐误差可以通过对齐框架进行校正，通过测量对齐框架上相对于零件坐标系的点，可以确定并存储将离线数据转换为机器人坐标的向量和矩阵值。

1.4 编程相关问题探讨

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