让机器人“动”而不抖的技术

经过多年的发展，目前国内大多数机器人都具有优秀的最大轴速及重复定位精度；往往由于机器人稳定性欠缺，使机器人各轴有效速度发挥受到限制。只有在高速、高精的做到高稳定，才能够让机器人使用在更多的工业自动化场景，充分发挥机器人的理论最佳性能。

在各种运行稳定性问题中，本体前端的抖动问题是最棘手、最常见的问题之一。从抖动形成机理上说，它是个非常复杂的问题，涉及机械、电气、软件、算法等各方面。配天机器人研发团队经过长期探索，自主研发攻克机器人抖动“难题”，使高速、高精运行下的机器人“如虎添翼”。

02.工匠探究机器人为何动起来还要“抖”

为什么机器人在运行的过程中会发生抖动呢？我们认为主要的原因来自下面几点

一方面机器人运行中抖动主要是由共振引起的，另一方面驱动控制环路难以通过一套参数适配所有工况，导致负载动态范围大、位置传感器无法直接对负载端进行直接控制，产生末端位置偏差，引起抖动。机器人由于减速机等柔性环节的存在，在定位时极易在末端发生抖动现象。

03.烧脑专题抖动为何“难”以抑制

首要原因是抖动难以观测。出于成本考虑，减速器末端一般不会加装编码器，位置反馈的是电机的输出端位置信息。机器人系统现场工况的多样性与时变性导致机器人的抖动难以抑制。就是机器人各关节力矩互扰等因素也导致了抖动难以抑制。

04.配天智慧-让机器人在高稳定状态下速度、精度发挥到极致

经过多次推理-论证-实验-反馈的迭代，研发团队对机器人“抖动”问题辨证施治，对症施药，研究了一系列行之有效的高级算法，成功攻克机器人抖动难题。配天的整体方案吸收了多种不同工况下行之有效的方法，为客户提供更佳性价比产品。

1.滤波器法对共振频点进行陷波滤波，通过增益补偿消除陷波引起的相位误差。

2.观测器法预估本体末端位置，针对预估的位置做一些参数提前的适配。

3.阻尼法提取振动速度信息，施加一个反向阻尼，改变振动相应。

4.驱动器参数整定与动态适配根据负载情况适配恰当的驱动器参数，实现对振动的有效控制。

5.力矩前馈基于动力学的力矩前馈，适配大动态范围的负载变化。

6.运动学优化通过路径规划或者速度规划减少共振发生的可能性、影响程度，即对不同的运动段合理规划加速度、加加速度，减少抖动的发生。

7.减弱激励强度以典型的周期性激励-减速器传达精度的变化为例，由于加工和安装的不完美，减速器在传动过程中会附加周期性的干扰，形成共振激励源，通过优化核心零部件的品质，有助于控制激励幅度，进而抑制振动。

解决了机器人在动作或者停止时的抖动问题，真正提高工业机器人的出厂质量，为用户提供更高性价比、更可靠的工业机器人产品，使得配天机器人能够成功应用在更多行业。

科技朝着智能化迈进，智能化生产赋能高效、品质生活。配天机器人始终秉承“提供优质服务、创造客户价值、实现市场双赢”的服务理念，持续为客户提供更优质产品及服务。