机器人轴耦合会扰乱你的生产- RoboDK博客

大约10%-20%的机器人都有这个鲜为人知的功能。如果您没有准备好，它可能会打乱您的编程。

前几天我学到了新的机器人概念…机器人轴耦合。

RoboDK的首席执行官Albert Nubiola告诉我:“机器人轴耦合对机器人编程很重要，但没有多少用户意识到这一点，经常感到困惑。”

他是对的!关于轴耦合的文章很少。更重要的是，尽管我已经做了近十年的机器人专家，但我从来没有意识到这个有点不寻常的功能。

如果你从未听说过机器人轴耦合，不用担心。你并不孤单。

轴耦合是一个不错的特性。事实上，它有一些好处。但是，如果您没有做好准备，它会影响您的编程。Albert估计，有10-20%的工业机器人受到轴耦合的影响。

什么是轴耦合?

轴耦合是指机器人的两个或多个关节连接在一起。它们可以是物理连接，通过并行连接，也可以在控制软件中连接。

下面是在实践中轴耦合的描述……

首先，让我们看看经典的6自由度(DoF)工业机器人，例如柯马智能NJ 16-3.1

对于大多数现代六自由度机器人，以下是成立的:

对于大多数六自由度机器人，不存在轴耦合。这使得控制非常简单——如果你移动一个关节(例如关节3)一定的幅度，只有那个关节会移动。

让我们看一个有轴耦合的机器人柯马Smart5 NJ-165-3.0

柯马生产了几种具有轴耦合的机器人。这是其中一个带轴耦合的六自由度机器人模型。柯马所有的码垛机器人也都有这个功能。

这个机器人的情况如下:

这稍微影响了这些机器人的控制和编程。通常，通过发送6个值来编程6自由度机器人，每个值对应6个关节的期望位置。对于轴耦合，这变得更加困难，因为机器人的两个关节是相互依赖的。

如果轴耦合有这么大的问题，为什么还要使用它呢?

在某些情况下，使用轴耦合机器人比传统的6自由度机器人有一个很大的好处:高载荷。

让我们以柯马NJ-165(轴耦合)和NJ-16(传统6自由度)为例:

正如你所看到的，这两个机器人在范围和可重复性上非常相似。然而，当涉及到有效载荷时，它们是非常不同的。

具有轴耦合的机器人的有效载荷能力是传统6自由度机器人的10倍以上!

这很有道理。机器人的大部分有效载荷能力来自关节2和关节3中的电机。通常，关节2的电机也必须支撑强大的关节3电机的重量。通过将该电机添加到机器人的基座上，柯马可以使结构更大、更坚固，而不需要在关节2安装功率过大的电机。

使用轴耦合的机器人主要有三种类型:

堆垛机器人-许多码垛机器人有轴耦合，因为它允许他们有更高的有效载荷。
高载荷6自由度机器人-来自柯马、发那科和ABB的最高有效载荷机器人都有轴耦合，以帮助它们提升更高的有效载荷。一些(如库卡IRB 8700-800/3.50与800公斤有效载荷)甚至有一个配重附加到平行连杆，以平衡沉重的有效载荷。
薄的机器人-一些瘦机器人使用轴耦合来解释它们的薄结构。

寻找你的机器人是否使用轴耦合并不总是容易的，除非你使用RoboDK。

据我们所知，RoboDK是唯一的品牌不可知的软件，可以准确地说明轴耦合。

你可以通过两种方式查看你的机器人在RoboDK中是否有轴耦合:

在一些机器人中，很容易看出机器人有轴耦合，因为你可以看到从机器人基座到关节3的平行连杆。此外，在关节3上没有电机，它也在底座上。

一些机器人在关节5和关节6之间也有变速箱耦合。

根据我们使用机器人的经验，以下是关于3个机器人品牌的几点建议:

FANUC在所有模型上都使用轴耦合，即使是那些没有物理连接的模型，在软件中应用耦合。
ABB还提供了一些带有轴耦合的机器人的详细映射。
柯马在所有机器人的数据表上提供了轴耦合的详细映射。例如，机器人不同位置的关节图限制(轴2和轴3)在这个数据表上．他们的一些机器人也有一个“死区”，其中一个关节由于轴耦合而受到限制。所描述的工作空间允许以关节2和关节3图表的形式准确地建模和显示交互。