切小圓，專家稱之為機(jī)器人精度的試金石。

在眾多高難度的工業(yè)應(yīng)用中，使用激光切割出完美的小圓，一直是對(duì)工業(yè)機(jī)器人精度和控制能力的極限測(cè)試。小圓的直徑越小，對(duì)機(jī)器人的精準(zhǔn)定位和軌跡追蹤能力的要求就越高。正是因此，在精度要求高的汽車零部件等行業(yè)，切小圓應(yīng)用一直被國(guó)際機(jī)器人品牌視為禁臠，不容染指，總部位于瑞士的工業(yè)機(jī)器人高端品牌S公司更是長(zhǎng)期在該領(lǐng)域獨(dú)占鰲頭。

然而，伴隨著高水平國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程的加速，掌握機(jī)器人核心技術(shù)的新時(shí)達(dá)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐摸索，通過(guò)創(chuàng)新的算法和優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，提升了切小圓所需的精度和剛性，一舉突破了這一技術(shù)瓶頸。

01   工業(yè)機(jī)器人的"終極一舞"

新時(shí)達(dá)通過(guò)創(chuàng)新的算法，使得絕對(duì)點(diǎn)位精度、定點(diǎn)變姿態(tài)精度大大提升，小圓精度可達(dá)0.15mm，關(guān)節(jié)位置誤差低至0.03°。新時(shí)達(dá)如何能做到？我們繼續(xù)往下看。

02    賦予機(jī)器人“精準(zhǔn)之眼”

誤差建模與絕對(duì)精度補(bǔ)償技術(shù)

新時(shí)達(dá)憑借自主研發(fā)的全參數(shù)激光標(biāo)定軟件與借助高精密激光跟蹤儀，實(shí)現(xiàn)了對(duì)工業(yè)機(jī)器人連桿參數(shù)、減速比、關(guān)節(jié)柔性等參數(shù)的精細(xì)測(cè)量，結(jié)合領(lǐng)先的誤差建模與絕對(duì)精度補(bǔ)償技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)器人末端位置精準(zhǔn)定位。

自學(xué)習(xí)反向間隙滯后補(bǔ)償技術(shù)

反向滯后是機(jī)械系統(tǒng)中普遍存在的現(xiàn)象，也是影響機(jī)器人軌跡精度的重要因素之一。

針對(duì)這一問(wèn)題，新時(shí)達(dá)開(kāi)發(fā)了反向間隙滯后的自學(xué)習(xí)補(bǔ)償技術(shù)。該技術(shù)能夠自動(dòng)檢測(cè)和補(bǔ)償機(jī)器人在反向運(yùn)動(dòng)時(shí)的誤差，消除齒輪反向運(yùn)動(dòng)時(shí)的滯后，確保機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和準(zhǔn)確性。同時(shí)根據(jù)實(shí)際加工效果，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整補(bǔ)償參數(shù)，以達(dá)到最優(yōu)的補(bǔ)償效果。

高精度的動(dòng)力學(xué)模型與力矩前饋技術(shù)

新時(shí)達(dá)針對(duì)伺服控制引起的軌跡精度誤差，引入了高精度的動(dòng)力學(xué)模型與先進(jìn)的力矩前饋技術(shù)。這一高精度模型細(xì)致地考慮了機(jī)器人的質(zhì)量分布、關(guān)節(jié)柔性、負(fù)載變化以及摩擦力等多個(gè)因素，并特別采用了非線性模型來(lái)精確描述低速運(yùn)動(dòng)時(shí)復(fù)雜的摩擦力特性，確保了在各種工作條件下動(dòng)力學(xué)模型的高精度和可靠性。

在伺服控制系統(tǒng)方面，通過(guò)融合了先進(jìn)的控制算法和濾波技術(shù)，顯著提升了伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性和快速響應(yīng)能力，有效減少了機(jī)械諧振和末端定位的抖動(dòng)現(xiàn)象。

優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

新時(shí)達(dá)通過(guò)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行靜力學(xué)與動(dòng)力學(xué)聯(lián)合仿真，調(diào)節(jié)機(jī)器人各關(guān)節(jié)的慣量分布，不斷優(yōu)化本體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的輕量化和高節(jié)拍要求。基于多約束條件的參數(shù)設(shè)計(jì)方法，通過(guò)對(duì)機(jī)器人關(guān)節(jié)力矩約束，核心零部件壽命約束等方式，顯著提高了機(jī)器人的機(jī)械剛性、使用壽命，為機(jī)器人實(shí)現(xiàn)高精度作業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

再看一張鑄件在優(yōu)化前后的有限元仿真對(duì)比圖：

經(jīng)過(guò)仿真計(jì)算，改善后鑄件應(yīng)力峰值為改善前鑄件應(yīng)力峰值的40%左右。

千錘百煉出鋒芒，不泥一格展新章。通過(guò)不斷的技術(shù)創(chuàng)新和嚴(yán)格的質(zhì)量控制，新時(shí)達(dá)機(jī)器人在軌跡精度方面已達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平，為用戶提供了更加精確、可靠的自動(dòng)化解決方案。