机器人轴耦合会扰乱你的生产

大约10％-20％的机器人有这个鲜为人知的功能。如果您未准备好，它可以弄乱您的编程。

另一天，我了解了新的机器人概念......机器人轴联轴器。

Robodk的首席执行官Albert Nubiola告诉我：“机器人轴耦合对于机器人编程很重要，但没有许多用户知道它，并且经常会困惑。”

他是对的！关于轴耦合有很少的写作。更重要的是，尽管我已经是一个近十年的机器人专家，但我从未意识到这种略显不寻常的功能。

如果你从未听说过机器人轴耦合，则别担心。你并不孤单。

轴耦合不是一个坏特性。事实上，它有一些好处。但是，如果您没有准备好，它可能会影响您的编程。艾伯特估计，10-20%的工业机器人受到轴耦合的影响。

什么是轴耦合？

轴耦合是当两个或多个机器人的关节连接在一起时。它们可以与控制软件中的平行连杆进行物理连接，或者在控制软件中连接。

下面是对实际中的轴耦合的描述……

没有轴耦合：大多数6个DOF机器人

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

对于大多数现代的6自由度机器人，以下是正确的:

• 每个关节都在物理上独立。
• 每个关节可以独立控制，不影响其他关节。
• 每个接头的电动机位于关节本身上。

对于大多数6自由度机器人，没有轴耦合。这使得控制非常简单——如果你移动一个关节(例如关节3)，只有那个关节会移动。

轴耦合：一些机器人

让我们看一下具有轴耦合的机器人：Comau Smart5 NJ-165-3.0

Comau生产了几种具有轴耦合的机器人。这是具有轴耦合的六自由度机器人模型之一。所有Comau的码垛机器人也有这个功能。

以下机器人是正确的：

• 关节2和关节3的电机都位于机器人的基座上。
• 关节3由一个平行连杆机构移动，该机构在物理上连接两个关节。
• 当关节2移动时，关节3也移动，反之亦然。

这稍微影响了这些机器人的控制和编程。通常，通过发送6个值来编程一个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，这就变得更加困难，因为机器人的两个关节是相互依赖的。

轴耦合的最大好处:高有效载荷

如果轴耦合是如此有问题，为什么要使用它？

与传统的6自由度机器人相比，在某些情况下使用轴耦合机器人有一个很大的好处:高有效载荷。

以Comau NJ-165(轴耦合)和NJ-16(传统6自由度)为例:

正如您所看到的，这两个机器人在其覆盖范围和重复性方面非常相似。但是，当涉及有效载荷时，它们非常不同。

具有轴耦合的机器人的有效载荷是传统6自由度机器人的10倍以上!

这有很多意义。机器人的有效载荷容量大部分来自关节2和3中的电机。通常，接头2处的电动机也必须支持强力接头3电机的重量。通过将该电机添加到机器人的基础上，它允许COMAU使结构更大更强，而无需在关节2处需要过多强大的电动机。

什么类型的机器人使用轴耦合？

使用轴耦合有三种主要类型的机器人：

• 码垛机器人许多码垛机器人有轴耦合，因为它允许他们有一个更高的有效载荷。
• 高效载荷6 DOF机器人- Comau、Fanuc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(例如带有800公斤有效载荷的KUKA IRB 8700-800/3.50)甚至有一个配重附加在平行连杆上以平衡重有效载荷。
• 薄机器人- 一些薄机器人使用轴耦合来占薄结构。

如何判断你的机器人是否具有轴耦合

发现你的机器人是否使用轴耦合并不总是容易的，除非你使用的是RoboDK。

据我们所知，RoboDK是唯一一个品牌无关的软件，可以准确地解释轴耦合。

在RoboDK中，你可以通过两种方式查看你的机器人是否具有轴耦合:

1. 在机器人面板中移动接头2或3，看看其他关节是否移动。
2. 双击关节2或3的关节限值以调动轴耦合映射窗口（轴2 VS轴3的相互作用）。

在一些机器人中，很容易看出一个机器人有轴耦合因为你可以看到从机器人底部到关节3的平行连杆。此外，没有电机连接在关节3，它也是在基地。

有些机器人也具有接头5和6之间的齿轮箱联接器。

一些特定的机器人品牌指针

从我们使用机器人的经验，这里有几个指针约3个机器人品牌：

• FANUC在所有模型上使用轴耦合，即使是那些没有物理连接的模型，耦合应用于软件中。
• ABB还提供了一些带有轴耦合的机器人的详细映射。
• COMAU在所有机器人的数据表上提供了其轴耦合的详细映射。例如，有关机器人的各个位置，请参阅关节地图限制（轴2和3）在此数据表上．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精确建模并将交互显示为Joint 2 vs. Joint 3图表。

所以，在RoboDK中打开你的机器人模型，并试着找出它是否有轴耦合。

如果是这样，要知道RoboDK会为你处理所有的事情，轴耦合不会打乱你的编程!