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[1]李 斌,才 磊,郭建飞.基于疲劳测试的工业机器人重复定位精度测量与分析[J].工业仪表与自动化装置,2024,(05):65-70.[doi:DOI:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2024.05.013]
　LI Bin,CAI Lei,GUO Jianfei.Measurement and analysis of repeated positioning accuracy of industrial robot based on fatigue test[J].Industrial Instrumentation & Automation,2024,(05):65-70.[doi:DOI:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2024.05.013]
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基于疲劳测试的工业机器人重复定位精度测量与分析(PDF)

《工业仪表与自动化装置》[ISSN:1000-0682/CN:61-1121/TH]

卷:
期数:
2024年05期
页码:
65-70
栏目:
出版日期:
2024-10-15

文章信息/Info

Title:
Measurement and analysis of repeated positioning accuracy of industrial robot based on fatigue test
文章编号:
1000-0682(2024)05-0065-06
作者:
李 斌; 才 磊; 郭建飞
(唐山松下产业机器有限公司，河北 唐山 063000)
Author(s):
LI Bin;  CAI Lei;  GUO Jianfei
(Panasonic Welding Systems (Tangshan ) Co．，Ltd．，Hebei Tangshan 063000，China )
关键词:
工业机器人; 重复定位精度; 疲劳测试
Keywords:
industrial robot; repeated positioning accuracy; fatigue test
分类号:
TP242
DOI:
DOI:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2024.05.013
文献标志码:
A
摘要:
工业机器人的定位精度是衡量机器人工作性能的一个重要指标，按照国标规定一般选用激光跟踪仪完成单组测量实验。该方法忽略了在实际应用中机器人长期处于疲劳作业状态，伴随 着机器人关键零部件的老化其重复定位精度会发生偏移，因而不能真实反映机器人的工作性能水平。为解决此问题，设计了以激光测距仪为测量工具，以机器人末端负载块为测量点，能够在长期 疲劳测试环境下中监测机器人重复定位精度变化趋势的实验平台。 同时设计了以机器人疲劳测试 和重复定位精度测试为主程序的实验流程控制方法。最后以 6 kg 负载的工业机器人为实验对象， 对该机器人进行了长时间的重复定位精度测量及数据整理分析。结果表明：机器人在长期疲劳作业状态影响下其重复定位精度发生明显的下降趋势，验证了机器人的关键零部件老化对定位精度 的影响。相比与国标中单组测量实验结果，在疲劳测试过程中测量的数据结果更符合企业应用实际，更具有代表性和参考意义。
Abstract:
The positioning accuracy of industrial robots is an important index to measure the working performance of robots. According to the national standard, a laser tracker is generally used to complete a single group measurement experiment. This method ignores the fact that the robot is in the fatigue working state for a long time in practical application, and the repeated positioning accuracy will shift with the aging of joint components, so it cannot truly reflect the working performance level of the robot. To address this issue, an experimental platform with a laser rangefinder as the measuring tool and a robot end load block as the measuring point was designed to monitor the trend of repeated positioning accuracy of the robot in the long-term fatigue test environment. At the same time, the experimental flow control method based on robot fatigue test and repeated positioning accuracy test was designed. Finally, an industrial robot with a load of 6kg was used as the experimental object for long-term repeated positioning accuracy measurement and data analysis. The results show that under the influence of long-term fatigue operation, the repeated positioning accuracy of robots shows a significant downward trend, verifying the impact of aging of key robot components on positioning accuracy. Compared with the single set of measurement experiment results in the national standard, the measured data results in the fatigue test process are more in line with the actual application of enterprises, and more representative and reference significance.

参考文献/References:

[1] 喻敏. 工业机器人精度评估与误差补偿研究[D]. 南京：南京航天航空大学，2015.

[2] 袁自成. 某弧焊机器人位姿精度可靠性分析方法研究[D]. 沈阳：东北大学，2015.
[3] 习常堃. 基于旋量的 SCARA工业机器人精度研究[D]. 杭州：浙江大学，2015.
[4] 贺惠农，黄连生. 工业机器人整机性能测试进展[J]. 中国计量大学学报，2017，28(02)：133-140+168.
[5] 史晓佳，张福民，曲兴华，等. KUKA工业机器人位姿测量与在线误差补偿[J]. 机械工程学报，2017，53(08)：1-7.
[6] 朱剑芳. 基于激光测量的工业机器人定位研究[J]. 激光杂志，2018，39(10)：143-146.
[7] 吴锦辉，陶友瑞. 工业机器人定位精度可靠性研究现状综述[J]. 中国机械工程，2020，31(18)：2180-2188.
[8] 王鲁平，朱华炳，秦磊. 基于 MATLAB的工业机器人码垛单元轨迹规划[J]. 组合机床与自动化加工技术，2014，05(11)：128-132.
[9] 段中兴，白杨. 结合深度学习的机器人示教系统设计[J]. 计算机测量与控制，2020，28(11)：164-169.·69· 2024年第5期 工业仪表与自动化装置
[10] 陈佳新. 基于体势的机器人示教再现技术研究[D]. 广州：华南理工大学，2022.[11] 王斌，李航. 激光跟踪仪在机器人性能测试中的应用分析[J]. 电子元器件与信息技术，2021，5(05)：202-204.
[12] 郭鑫鑫，谭磊，刘晓琴，等. 基于激光跟踪仪的工业机器人性能测试方法[J]. 中国计量，2021(06)：80-81+122.
[13] 北京机械工业自动化研究所. 工业机器人性能规范及其试验方法：GB/T12642—2013[S]. 北京：中国国家标准化管理委员会，2014.
[14] 陈国培. 基于激光跟踪仪的工业机器人位置重复性测试[J]. 机电工程技术，2020，49(10)：162-164.
[15] 张艳菊，符远翔，车丹. 激光跟踪仪在工业机器人位姿特性检测中的应用[J]. 机床与液压，2018，46(21)：29-33+14.
[16] 吴清锋，胡伟健，王清忠，等. 环境振动对工业机器人位置重复性的影响[J]. 机床与液压，2021，49(12)：57-59.
[17] 何洪军，张东宁，马传宝. 机械手臂重复定位精度和运动速度测量实验研究[J]. 微特电机，2016，44(03)：35-37.
[18] 张洪兵，连赵斌，成强，等. 基于API激光跟踪仪测量工业机器人重复定位精度[J]. 机械制造，2019，57(5)：105-106.
[19] 王庆杰，王金栋，成聪. 机器人位姿测量中激光跟踪仪布局位置研究[J]. 激光杂志，2020，41(01)：35-38.
[20] 程曼，邱城，李金峰，等. 机器人减速器疲劳寿命测试装置开发与研究[J]. 机械传动，2019，43(05)：156-160.
[21] 谷晓杰，卜春光，陈成，等. 三维激光测距系统设计与标定方法研究[J]. 沈阳理工大学学报，2014，33(01)：10-14+47.

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2024-03-20第一作者：李斌(1989 — )，男，河北唐山人，硕士研究生，中级工程师，研究方向为工业机器人及周边辅机具设计及研究。
更新日期/Last Update: 1900-01-01