1.簡(jiǎn)介

本文將介紹如何排查機器人抖動(dòng)問(wèn)題

2.機器人運動(dòng)軌跡抖動(dòng)排查

2.1 機器人螺絲松動(dòng)

檢查機器人本體上的螺絲是否松動(dòng)或丟失、機器人末端的工具是否有松動(dòng)，工作臺是否本身就抖動(dòng)，機器人會(huì )因為震動(dòng)而對緊固件產(chǎn)生振動(dòng)，長(cháng)時(shí)間運動(dòng)后螺絲可能會(huì )松動(dòng)或者丟失，導致機器人抖動(dòng)。如圖2-1-1所示機器人本體與底座的螺絲松動(dòng)。

圖2-1-1

2.2 設置負載數據不正確

檢查負載數據過(guò)高或過(guò)低、重心是否設置正確，設置的數據與實(shí)際差異太大可能會(huì )引起抖動(dòng)！如圖2-2-1所示查看負載設置的是否正確。

圖2-2-1

2.3 速度設定不合理

速度設置不合理會(huì )造成機械手運動(dòng)不流暢，或加速度變化過(guò)大引起機器人震動(dòng)，因此，在機器人速度設置中要合理，直線(xiàn)速度建議加速度最大9000mm/s2   速度最大1500mm/s ，一般加速度要是速度的3-5倍。 建議最大關(guān)節速度150°/S  關(guān)節加速度1500°S2（應當根據兩點(diǎn)距離來(lái)調整速度與加速度，才能達到最優(yōu)速度）如圖2-3-1所示：

如果第一次接觸艾利特機器人，對速度沒(méi)有完全理解可以參考以下推薦速度參數。

最大直線(xiàn)速度1200mm/s，最大直線(xiàn)加速度6000mm/s2，推薦直線(xiàn)加速度3000mm/s。建議正常運行按照高速1000mm/s，6000mm/s2；中速600mm/s，3000mm/s2；低速250mm/s，1200mm/s2。

圖2-3-1

2.4 本體硬件損壞

按住示教器背面的自由驅動(dòng)按鈕或點(diǎn)擊操作選項卡的“拖動(dòng)”，手動(dòng)拖動(dòng)每個(gè)軸檢查是否有卡頓，無(wú)卡頓建議從2.1-2.4步驟進(jìn)行排查，有卡頓大概率為碰撞導致諧波減速機，交叉滾子軸承損壞，需聯(lián)系艾利特相關(guān)人員進(jìn)行本體的維修。

3.機器人點(diǎn)到點(diǎn)抖動(dòng)排查

所謂的點(diǎn)到點(diǎn)抖動(dòng)就是機器人運動(dòng)到目標點(diǎn)后抖動(dòng)，不是運動(dòng)過(guò)程中抖動(dòng)

3.1 CR不為0 (轉接半徑)，且后面有時(shí)間等待或者條件等待

只要CR不為0 ，且后面有時(shí)間等待或者條件等待，機器人會(huì )轉彎時(shí)快速停止 ，也就是點(diǎn)到點(diǎn)抖動(dòng)，不是運動(dòng)軌跡抖動(dòng) ，然后就可能造成其他報警 ，抖動(dòng)造成的效果類(lèi)似碰撞，長(cháng)期這樣也會(huì )對減速器損傷。如圖3-1-1所示：

圖3-1-1

3.2 程序中有死循環(huán)

檢查程序中是否有死循環(huán)會(huì )導致機器人CUP過(guò)載，CPU過(guò)載也會(huì )導致機器人抖動(dòng)，例如程序中一直if循環(huán)判斷且條件多次不滿(mǎn)足的時(shí)候程序會(huì )進(jìn)入死循環(huán)，使用線(xiàn)程時(shí)線(xiàn)程中沒(méi)有加等待時(shí)間程序也會(huì )進(jìn)入死循環(huán)如圖3-2-1，應該在循環(huán)/線(xiàn)程中加等待時(shí)間避免出現死循環(huán)CPU過(guò)載后導致機器人點(diǎn)到點(diǎn)抖動(dòng)如圖3-2-2所示。

圖3-2-1

圖3-2-2

4.低頻抖動(dòng)抑制功能(需在艾利特技術(shù)人員帶領(lǐng)下執行)

如果通過(guò)以上方法未排除出抖動(dòng)原因且手動(dòng)手動(dòng)拖動(dòng)無(wú)卡頓且機器人運動(dòng)軌跡抖動(dòng)，可以試試通過(guò)低頻抖動(dòng)抑制功能使機器人減少抖動(dòng)。

抑制功能說(shuō)明：低頻抖動(dòng)抑制功能可以在一定程度上抑制運行過(guò)程中出現的持續抖動(dòng)，從實(shí)現方式上有手動(dòng)調整和自動(dòng)抑制兩種，涉及到的參數有：

Pn0C低頻抖動(dòng)抑制模式選擇；

Pn30抖動(dòng)抑制頻率 設定為測定出的持續振動(dòng)頻率；

Pn31抖動(dòng)抑制補償 用于對低頻抖動(dòng)抑制阻尼增益補償；

Pn32抖動(dòng)抑制阻尼 用于設定低頻抖動(dòng)抑制的阻尼增益。

通常在出廠(chǎng)時(shí)，Pn0C 被設定為 0，即標準抑制模式，振動(dòng)抑制參數均由控制 器下發(fā)。在后續使用機器人的過(guò)程中，若出廠(chǎng)設定的默認參數對于實(shí)際工況下的 抖動(dòng)抑制能力達不到特定需求時(shí)，則可通過(guò)調整伺服參數Pn0C 進(jìn)行自動(dòng)低頻抖 動(dòng)抑制。

1.自動(dòng)抑制：

目前有兩種自適應抖動(dòng)抑制模式，均通過(guò)設定 Pn0C 進(jìn)行模式切換。

當Pn0C = 1 時(shí)啟動(dòng)自適應模式 1：該模式下對特定頻率施加參數自適應振 動(dòng)抑制，適用于對特定軌跡及速度不經(jīng)常改變的情況下，對于運行抖動(dòng)要求嚴格 的場(chǎng)合；

當Pn0C = 2 時(shí)啟動(dòng)自適應模式 2：該模式下施加參數固定的全時(shí)振動(dòng)頻率 自適應調整的振動(dòng)抑制，適用于軌跡、運行速度都經(jīng)常變化的場(chǎng)合，此時(shí)對于特 定速度下的振動(dòng)抑制強度通常會(huì )略弱于自適應模式1。

操作步驟如圖4-1所示：

圖4-1

1.在正常模式下點(diǎn)擊如圖4-1所示右上角紅框標注區域（連續快速點(diǎn)擊 5-8 次）就會(huì )出現輸入密碼頁(yè)面界，然后輸入密碼：elibot,進(jìn)入專(zhuān)家模式。

2.選擇伺服參數。

3.選擇需要自動(dòng)抑制的伺服(比如一軸需要抑制就選伺服1)。

4.找到0x0C參數，寫(xiě)入1/2(輸入自己想要的自適應模式)，然后退出即可。

在運行了上述自適應低頻抖動(dòng)抑制功能后，伺服會(huì )自動(dòng)學(xué)習一組合適的抑制振動(dòng)的參數，此時(shí)需要單次執行腳本 joint_config_bind()進(jìn)行數據保存,如圖4-2所示，腳本執行完成后可以在 下位機中進(jìn)行查看，路徑為：/rbctrl/eli_robot_data/joint_bind.conf；

圖4-2

2.手動(dòng)抑制：

當通過(guò)自動(dòng)抑制功能仍然無(wú)法很好的抑制抖動(dòng)時(shí)，此時(shí)可通過(guò)手動(dòng)調整伺服 參數Pn30～Pn32 進(jìn)行抑制，步驟如下：

1．通過(guò)EliteMain進(jìn)行數據采集并觀(guān)察每個(gè)軸的轉矩波形，當波形中出現 抖動(dòng)較大的情況時(shí)，測量該頻率；(EliteMain軟件需聯(lián)系艾利特技術(shù)人員獲?。?/p>

2．將測量出的頻率值設定到伺服參數Pn30 中，Pn31 默認為 100，逐步增加Pn32 的值；

3．在 0～200 的范圍內以 10 為單位逐漸增大 Pn32 的設定值，當 Pn32 達到200 后仍然無(wú)法獲得良好的抑制效果時(shí)，此時(shí)需要降低控制增益( 0x10 // 速度環(huán)增益)。

4．在完成上述內容后，同時(shí)得到了合適的抑制參數時(shí)，需要執行腳本joint_config_bind()進(jìn)行數據保存，如圖4-2所示。

a.EliteMain使用方法：

1.根據需求選擇對應的窗口，現需使用伺服參數。

圖4-3

2.伺服參數界面操作流程：（該界面可對關(guān)節的伺服參數進(jìn)行讀取，修改，備份以及加載）

1.點(diǎn)擊上圖所示的伺服參數按鈕，進(jìn)入伺服參數界面，選擇對應系列的機器人（輔MCU無(wú)用，無(wú)需勾選），如圖4-4所示：

圖4-4

2.輸入對應的IP地址，以及密碼：（cs密碼：elibot）,如圖4-5所示:

圖4-5

監視數據:

功能：其內主要是對關(guān)節的力矩，速度等信息的采集，主要分四個(gè)區：網(wǎng)絡(luò )連接區，類(lèi)型選擇區，軸區以及采集區

圖4-6

由圖4-6中的波形圖可知從波峰到波谷的值已經(jīng)超過(guò)200，說(shuō)明三軸確實(shí)存在抖動(dòng)。

操作方法：

1.選擇對應系列的機器人（CS）

2.登錄，輸入所對應的ip以及密碼(FB1網(wǎng)口，必須是遠程模式）

3.選擇相對應的軸

4.在離線(xiàn)采集內，選擇想要采取的內容

5.點(diǎn)擊開(kāi)始

6.轉動(dòng)對應的軸，轉動(dòng)結束后，點(diǎn)擊停止（需要放大波形圖才好分析，比如某個(gè)軸一直抖動(dòng)，那可以不用采集太長(cháng)的時(shí)間，這樣波形就會(huì )放大）

7.開(kāi)始采集波形時(shí)，機器人會(huì )進(jìn)入產(chǎn)測模式，調整參數完成后需要手動(dòng)推出產(chǎn)測模式

b.頻率計算：

由圖4-7放大后的波形圖可知：時(shí)間間隔是 0.2s（橫軸每一格子），0.2到0.4大概有5個(gè)電流周期，1s有5個(gè)0.2s(橫軸格子5個(gè)) ，那么這個(gè)頻率的計算為：5×5=25hz

圖4-7

c.頻率寫(xiě)入：

例如圖4-7的波形圖計算出頻率為25hz，機器人是以0.1hz為單位的所以需要寫(xiě)入250到0x30中。

圖4-8

1.在正常模式下點(diǎn)擊如圖4-8所示右上角紅框標注區域（連續快速點(diǎn)擊 5-8 次）就會(huì )出現輸入密碼頁(yè)面界，然后輸入密碼：elibot,進(jìn)入專(zhuān)家模式。

2.選擇伺服參數。

3.選擇需要寫(xiě)入頻率的伺服(比如3軸需要抑制就選伺服3)。

4.找到0x30參數，寫(xiě)入計算好的頻率(單位0.1hz)后觀(guān)察效果不佳時(shí)，逐步增加Pn32 的值，Pn31 默認為 100。

5.在 0～200 的范圍內以 10 為單位逐漸增大 Pn32 的設定值，當 Pn32 達到200 后仍然無(wú)法獲得良好的抑制效果時(shí)，此時(shí)需要降低控制增益(0x10 // 速度環(huán)增益)。

3.新增高魯棒性震動(dòng)抑制：

在2.13.1版本抑制進(jìn)行了優(yōu)化，新增了高魯棒性震動(dòng)抑制功能，涉及參數Pn33，Pn34。

1、檢查伺服是否為2.13.1及以上版本；

2、在正常模式下點(diǎn)擊如圖4-1所示右上角紅框標注區域（連續快速點(diǎn)擊 5-8 次）就會(huì )出現輸入密碼頁(yè)面界，然后輸入密碼：elibot,進(jìn)入專(zhuān)家模式；

3、由于CS控制器上電后會(huì )自動(dòng)下發(fā)部分參數，因此使用該固件時(shí)，需要在伺服參數頁(yè)面將“使用內部參數"勾選;，選擇需要抑制的伺服(比如一軸需要抑制就選伺服1)；

4、初期調試將Pn32均設置為0，如發(fā)生無(wú)法抑制時(shí)，可進(jìn)行設定，否則保持為0即可；

5、將Pn33設置為100，Pn34從0-300可調，用于調整抑制強度，通常設定在100；

6、調整好參數后，需要保存至伺服，否則再次上電調整好的參數會(huì )丟失，Pn03參數寫(xiě)入5進(jìn)行保存，機器人顯示待機狀態(tài)說(shuō)明保存成功。

5.常見(jiàn)問(wèn)題解答

1.根據實(shí)際工具情況，合理設置機器人負載數據。

2.要根據實(shí)際情況合理設定速度。

3.點(diǎn)位CR不為0 (轉接半徑)，后面不能有時(shí)間等待或者條件等待。

4.調試過(guò)程中速度盡量放慢，碰撞檢測要打開(kāi)，避免發(fā)生碰撞機器人發(fā)生抖動(dòng)。

5.運輸過(guò)程中需要機器人的2 3軸不要受力，有支撐，合理的打包姿態(tài)運輸能能夠有效的避免機器人抖動(dòng)。打包姿態(tài)如圖3-1：

圖5-1

6.開(kāi)始采集波形時(shí)，機器人會(huì )進(jìn)入產(chǎn)測模式，調整參數完成后需要手動(dòng)退出產(chǎn)測模式

7.登錄，輸入所對應的ip以及密碼(FB1網(wǎng)口，必須是遠程模式）