（接上篇）
1. 動態(tài)性能規(guī)范的測量。
ISO9283：1998機器人動態(tài)性能規(guī)范包括以下幾項
-位置穩(wěn)定時間
-位置超調(diào)量
-軌跡準確度和重復性
-重定向軌跡準確度
-拐角偏差
-軌跡速度特性
-最小定位時間
-擺動偏差
6.10試驗步驟
試驗順序?qū)υ囼灲Y果沒有影響，但為了確定測量停頓時間，建議先進行位置穩(wěn)定時間試驗后，再進行位姿重復性試驗，位置超調(diào)、位姿準確度和重復性試驗可同時進行，位置姿特性漂移試驗應獨立進行。
a) 穩(wěn)定時間和超調(diào)量的測量
標準推薦首先進行穩(wěn)定時間試驗，以保證在其他靜態(tài)試驗中測量系統(tǒng)可以正確等待足夠的時間，獲取機器人穩(wěn)定狀態(tài)下的數(shù)據(jù)。在API RMS軟件中，由于硬件采樣頻率高達3000Hz，軟件輸出速率1000Hz，實時數(shù)據(jù)可以提供高動態(tài)性，可以精確計算出穩(wěn)定時間和超調(diào)量，穩(wěn)定時間的測量精度為1ms。穩(wěn)定時間和超調(diào)量的設置中有兩個重要輸入?yún)?shù)，Limit Band和 Stable Band，其中Limit Band是標準中要求設定的機器人穩(wěn)定指標，機器人末端位置變動小于這個Limit Band參數(shù)被認為達到穩(wěn)定狀態(tài)，Limit Band一般認為等于機器人廠家標稱的位置重復性，例如標稱重復性為0.03mm的機器人，Limit Band應該設置為0.03mm。
此外為了認定機器人當前位置是否達到最終穩(wěn)定狀態(tài)，API RMS軟件引入了另一個輸入?yún)?shù)Stable Band，因為Limit Band有時候數(shù)值偏大，即使位置變化小于Limit Band，機器人仍然持續(xù)一定的抖動，直接計算會導致最終穩(wěn)態(tài)位置判斷不準，從而影響超調(diào)量和穩(wěn)定時間的計算。例如上圖中，機器人最終穩(wěn)定在0.02mm以內(nèi)，如果Limit Band設置值為0.05mm，抖動從0.05mm衰減到0.02mm期間的數(shù)據(jù)會被計入最終穩(wěn)態(tài)位置（取平均），影響最終結果。Stable Band反映的是測量系統(tǒng)讀數(shù)被機器人自身剛性、環(huán)境條件及其他外界因素影響而導致的本底噪聲。Stable Band 數(shù)值必須小于或等于Limit Band數(shù)值。
b) 重定向軌跡準確度
重定向軌跡準確度的試驗軌跡是穿過立方體中P1點的一段水平直線（P6-P9），重定向的含義是指機器人末端中心保持在直線軌跡上，但是運動過程中必須連續(xù)動態(tài)改變姿態(tài)角。這也是所有14項ISO9283試驗規(guī)范中唯一需要改變姿態(tài)角的試驗，旨在考核機器人對姿態(tài)角動態(tài)控制的性能優(yōu)劣，在噴涂和打磨這一類對姿態(tài)角要求較高的應用場合尤為關鍵。這項試驗同時要求測量系統(tǒng)能夠精確標定出工具中心點，由于姿態(tài)角變化，工具不再是平動，工具中心點的標定誤差會直接導致軌跡誤差。
一般機器人標定工具中心有一點法和四點法，其原理都是用實際工具的端去對齊一個固定針尖參考點，一點法通過一個已知工具來傳遞參考點位置，多點法則通過多方向?qū)R參考針尖，求解計算出參考點位置，二者都要求用目測方式來物理對齊工具中心，不僅有很大人因誤差，而且受限于工具尖端和參考點尖端的形狀誤差。對于激光跟蹤儀系統(tǒng)來說，完全沒有必要這么繁瑣，API RMS可以用繞工具中心旋轉(zhuǎn)，連續(xù)跟蹤目標的方法，精確得到當前工具中心，完全避免了人目測對準帶來的誤差。
c) 拐角偏差
拐角偏差試驗實際上包含兩類拐角方式，一類為尖銳拐角，機器人在執(zhí)行直角轉(zhuǎn)向軌跡時，要求到達拐角時速度降到零，然后在離開拐角方向上從零開始加速，檢驗機器人的加減速控制性能，另一類為圓弧拐角，為了保證機器人工作的平穩(wěn)，在直角拐角處，指令控制機器人劃出1/4圓弧過渡，需要評估實際過渡圓弧半徑和指令中給定的圓弧半徑之間的偏差。綜合起來都是檢驗機器人運動學控制性能。拐角偏差試驗對測量系統(tǒng)的高速采樣性能提出了很高的要求，由于機器人速度通常達到2米/秒，一些采樣速率較低的硬件系統(tǒng)無法獲取軌跡上足夠密集的樣本，對拐角偏差結果的計算會帶來很大的影響。API RMS系統(tǒng)的1000赫茲數(shù)據(jù)傳輸率，是目前市面上采樣率最高的機器人測量系統(tǒng)。
d) 軌跡速度特性
軌跡速度特性是測量機器人執(zhí)行指令控制下速度的準確度，也包含了對其加減速性能的考核。一些測量軟件將軌跡速度試驗和軌跡準確度、重復性的試驗合并執(zhí)行，這是極其錯誤的。軌跡準確度和重復性試驗推薦采用的是立方體體對角線（例如C1-C7），考核多軸聯(lián)動對末端工具中心運動軌跡的控制精度，在數(shù)據(jù)分析中，軌跡準確度和重復性計算只提取體C1-C7對角線上P2-P4之間的數(shù)據(jù)，而C1-P2，P4-C7之間的數(shù)據(jù)，由于存在工具運動折返，加減速導致的抖動，會明顯脫離直線軌跡，必須按照標準排除在外的，顯然，遵循ISO9283不可以任意改變機器人試驗路線和數(shù)據(jù)截取。反觀軌跡速度特性試驗的運動軌跡，必須在P2點從速度為零開始加速，到達P4點速度降為零停止，選取25%~75%行程計算速度特性，如果機器人無法在P2開始的前25%行程內(nèi)加速到指令速度，或者被迫于75%行程以前開始減速，那么中間段的速度波動FV就會反映出速度波動過大，也就是加減速性能有欠缺。因此絕不可以將軌跡準確度、重復性試驗和軌跡速度特性試驗合并執(zhí)行，因為他們的實驗軌跡雖然位于同一條直線上，但是起點和終點都不相同。
e) 最小定位時間
最小定位時間試驗可能是所有試驗中最令人費解的一項，其實這個試驗類似汽車的百公里加速試驗和剎車試驗的結合。機器人必須以折返跑的方式在立方體體對角線上完成一段運動，每次折返時都必須達到完全穩(wěn)態(tài)，每次折返后的下一次行程都比前一次行程增加一倍左右，這項試驗旨在考核機器人的快速工作效率，如果一臺機器人能夠快速啟動，停止，快速定位到達投入工作狀態(tài)，自然就可以以更高的效率工作。
f) 擺動偏差
擺動偏差適用于進行擺焊作業(yè)的機器人，擺焊的目的是通過改變焊接方向和位置，減少焊縫局部熱量聚集，控制焊接速度和配合焊絲熔化速率和進給量，得到更好的焊縫質(zhì)量。因此，擺焊是一個與時間高度相關的受控運動，測量系統(tǒng)必須提供精確的時鐘，高速率采樣，才能評價出準確的擺焊頻率和擺幅，在這點上API RMS的優(yōu)勢是不言而喻的。
聯(lián)系：186-0138-1355
未完待續(xù)，敬請期待?。?！
