1.簡(jiǎn)介

本文將介紹如何排查機(jī)器人抖動(dòng)問題

2.機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡抖動(dòng)排查

2.1 機(jī)器人螺絲松動(dòng)

檢查機(jī)器人本體上的螺絲是否松動(dòng)或丟失、機(jī)器人末端的工具是否有松動(dòng)，工作臺(tái)是否本身就抖動(dòng)，機(jī)器人會(huì)因?yàn)檎饎?dòng)而對(duì)緊固件產(chǎn)生振動(dòng)，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)后螺絲可能會(huì)松動(dòng)或者丟失，導(dǎo)致機(jī)器人抖動(dòng)。如圖2-1-1所示機(jī)器人本體與底座的螺絲松動(dòng)。

圖2-1-1

2.2 設(shè)置負(fù)載數(shù)據(jù)不正確

檢查負(fù)載數(shù)據(jù)過高或過低、重心是否設(shè)置正確，設(shè)置的數(shù)據(jù)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(fù)載設(shè)置的是否正確。

圖2-2-1

2.3 速度設(shè)定不合理

速度設(shè)置不合理會(huì)造成機(jī)械手運(yùn)動(dòng)不流暢，或加速度變化過大引起機(jī)器人震動(dòng)，因此，在機(jī)器人速度設(shè)置中要合理，直線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(jié)速度150°/S  關(guān)節(jié)加速度1500°S2（應(yīng)當(dāng)根據(jù)兩點(diǎn)距離來調(diào)整速度與加速度，才能達(dá)到最優(yōu)速度）如圖2-3-1所示：

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

最大直線速度1200mm/s，最大直線加速度6000mm/s2，推薦直線加速度3000mm/s。建議正常運(yùn)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(qū)動(dòng)按鈕或點(diǎn)擊操作選項(xiàng)卡的“拖動(dòng)”，手動(dòng)拖動(dòng)每個(gè)軸檢查是否有卡頓，無卡頓建議從2.1-2.4步驟進(jìn)行排查，有卡頓大概率為碰撞導(dǎo)致諧波減速機(jī)，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(jī)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(jī)器人運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)后抖動(dòng)，不是運(yùn)動(dòng)過程中抖動(dòng)

3.1 CR不為0 (轉(zhuǎn)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(jī)器人會(huì)轉(zhuǎn)彎時(shí)快速停止 ，也就是點(diǎn)到點(diǎn)抖動(dòng)，不是運(yùn)動(dòng)軌跡抖動(dòng) ，然后就可能造成其他報(bào)警 ，抖動(dòng)造成的效果類似碰撞，長(zhǎng)期這樣也會(huì)對(duì)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(dǎo)致機(jī)器人CUP過載，CPU過載也會(huì)導(dǎo)致機(jī)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足的時(shí)候程序會(huì)進(jìn)入死循環(huán)，使用線程時(shí)線程中沒有加等待時(shí)間程序也會(huì)進(jìn)入死循環(huán)如圖3-2-1，應(yīng)該在循環(huán)/線程中加等待時(shí)間避免出現(xiàn)死循環(huán)CPU過載后導(dǎo)致機(jī)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(zhí)行)

如果通過以上方法未排除出抖動(dòng)原因且手動(dòng)手動(dòng)拖動(dòng)無卡頓且機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡抖動(dòng)，可以試試通過低頻抖動(dòng)抑制功能使機(jī)器人減少抖動(dòng)。

抑制功能說明：低頻抖動(dòng)抑制功能可以在一定程度上抑制運(yùn)行過程中出現(xiàn)的持續(xù)抖動(dòng)，從實(shí)現(xiàn)方式上有手動(dòng)調(diào)整和自動(dòng)抑制兩種，涉及到的參數(shù)有：

Pn0C低頻抖動(dòng)抑制模式選擇；

Pn30抖動(dòng)抑制頻率 設(shè)定為測(cè)定出的持續(xù)振動(dòng)頻率；

Pn31抖動(dòng)抑制補(bǔ)償 用于對(duì)低頻抖動(dòng)抑制阻尼增益補(bǔ)償；

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

通常在出廠時(shí)，Pn0C 被設(shè)定為 0，即標(biāo)準(zhǔn)抑制模式，振動(dòng)抑制參數(shù)均由控制 器下發(fā)。在后續(xù)使用機(jī)器人的過程中，若出廠設(shè)定的默認(rèn)參數(shù)對(duì)于實(shí)際工況下的 抖動(dòng)抑制能力達(dá)不到特定需求時(shí)，則可通過調(diào)整伺服參數(shù)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(yīng)抖動(dòng)抑制模式，均通過設(shè)定 Pn0C 進(jìn)行模式切換。

當(dāng)Pn0C = 1 時(shí)啟動(dòng)自適應(yīng)模式 1：該模式下對(duì)特定頻率施加參數(shù)自適應(yīng)振 動(dòng)抑制，適用于對(duì)特定軌跡及速度不經(jīng)常改變的情況下，對(duì)于運(yùn)行抖動(dòng)要求嚴(yán)格 的場(chǎng)合；

當(dāng)Pn0C = 2 時(shí)啟動(dòng)自適應(yīng)模式 2：該模式下施加參數(shù)固定的全時(shí)振動(dòng)頻率 自適應(yīng)調(diào)整的振動(dòng)抑制，適用于軌跡、運(yùn)行速度都經(jīng)常變化的場(chǎng)合，此時(shí)對(duì)于特 定速度下的振動(dòng)抑制強(qiáng)度通常會(huì)略弱于自適應(yīng)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(biāo)注區(qū)域（連續(xù)快速點(diǎn)擊 5-8 次）就會(huì)出現(xiàn)輸入密碼頁面界，然后輸入密碼：elibot,進(jìn)入專家模式。

2.選擇伺服參數(shù)。

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(shù)，寫入1/2(輸入自己想要的自適應(yīng)模式)，然后退出即可。

在運(yùn)行了上述自適應(yīng)低頻抖動(dòng)抑制功能后，伺服會(huì)自動(dòng)學(xué)習(xí)一組合適的抑制振動(dòng)的參數(shù)，此時(shí)需要單次執(zhí)行腳本 joint_config_bind()進(jìn)行數(shù)據(jù)保存,如圖4-2所示，腳本執(zhí)行完成后可以在 下位機(jī)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(dāng)通過自動(dòng)抑制功能仍然無法很好的抑制抖動(dòng)時(shí)，此時(shí)可通過手動(dòng)調(diào)整伺服 參數(shù)Pn30～Pn32 進(jìn)行抑制，步驟如下：

1．通過EliteMain進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并觀察每個(gè)軸的轉(zhuǎn)矩波形，當(dāng)波形中出現(xiàn) 抖動(dòng)較大的情況時(shí)，測(cè)量該頻率；(EliteMain軟件需聯(lián)系艾利特技術(shù)人員獲取）

2．將測(cè)量出的頻率值設(shè)定到伺服參數(shù)Pn30 中，Pn31 默認(rèn)為 100，逐步增加Pn32 的值；

3．在 0～200 的范圍內(nèi)以 10 為單位逐漸增大 Pn32 的設(shè)定值，當(dāng) Pn32 達(dá)到200 后仍然無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(nèi)容后，同時(shí)得到了合適的抑制參數(shù)時(shí)，需要執(zhí)行腳本joint_config_bind()進(jìn)行數(shù)據(jù)保存，如圖4-2所示。

a.EliteMain使用方法：

1.根據(jù)需求選擇對(duì)應(yīng)的窗口，現(xiàn)需使用伺服參數(shù)。

圖4-3

2.伺服參數(shù)界面操作流程：（該界面可對(duì)關(guān)節(jié)的伺服參數(shù)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(shù)按鈕，進(jìn)入伺服參數(shù)界面，選擇對(duì)應(yīng)系列的機(jī)器人（輔MCU無用，無需勾選），如圖4-4所示：

圖4-4

2.輸入對(duì)應(yīng)的IP地址，以及密碼：（cs密碼：elibot）,如圖4-5所示:

圖4-5

監(jiān)視數(shù)據(jù):

功能：其內(nèi)主要是對(duì)關(guān)節(jié)的力矩，速度等信息的采集，主要分四個(gè)區(qū)：網(wǎng)絡(luò)連接區(qū)，類型選擇區(qū)，軸區(qū)以及采集區(qū)

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200，說明三軸確實(shí)存在抖動(dòng)。

操作方法：

1.選擇對(duì)應(yīng)系列的機(jī)器人（CS）

2.登錄，輸入所對(duì)應(yīng)的ip以及密碼(FB1網(wǎng)口，必須是遠(yuǎn)程模式）

3.選擇相對(duì)應(yīng)的軸

4.在離線采集內(nèi)，選擇想要采取的內(nèi)容

5.點(diǎn)擊開始

6.轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的軸，轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)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(zhǎng)的時(shí)間，這樣波形就會(huì)放大）

7.開始采集波形時(shí)，機(jī)器人會(huì)進(jìn)入產(chǎn)測(cè)模式，調(diào)整參數(shù)完成后需要手動(dòng)推出產(chǎn)測(cè)模式

b.頻率計(jì)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(jì)算為：5×5=25hz

圖4-7

c.頻率寫入：

例如圖4-7的波形圖計(jì)算出頻率為25hz，機(jī)器人是以0.1hz為單位的所以需要寫入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(biāo)注區(qū)域（連續(xù)快速點(diǎn)擊 5-8 次）就會(huì)出現(xiàn)輸入密碼頁面界，然后輸入密碼：elibot,進(jìn)入專家模式。

2.選擇伺服參數(shù)。

3.選擇需要寫入頻率的伺服(比如3軸需要抑制就選伺服3)。

4.找到0x30參數(shù)，寫入計(jì)算好的頻率(單位0.1hz)后觀察效果不佳時(shí)，逐步增加Pn32 的值，Pn31 默認(rèn)為 100。

5.在 0～200 的范圍內(nèi)以 10 為單位逐漸增大 Pn32 的設(shè)定值，當(dāng) Pn32 達(dá)到200 后仍然無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(shù)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(biāo)注區(qū)域（連續(xù)快速點(diǎn)擊 5-8 次）就會(huì)出現(xiàn)輸入密碼頁面界，然后輸入密碼：elibot,進(jìn)入專家模式；

3、由于CS控制器上電后會(huì)自動(dòng)下發(fā)部分參數(shù)，因此使用該固件時(shí)，需要在伺服參數(shù)頁面將“使用內(nèi)部參數(shù)"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(diào)試將Pn32均設(shè)置為0，如發(fā)生無法抑制時(shí)，可進(jìn)行設(shè)定，否則保持為0即可；

5、將Pn33設(shè)置為100，Pn34從0-300可調(diào)，用于調(diào)整抑制強(qiáng)度，通常設(shè)定在100；

6、調(diào)整好參數(shù)后，需要保存至伺服，否則再次上電調(diào)整好的參數(shù)會(huì)丟失，Pn03參數(shù)寫入5進(jìn)行保存，機(jī)器人顯示待機(jī)狀態(tài)說明保存成功。

5.常見問題解答

1.根據(jù)實(shí)際工具情況，合理設(shè)置機(jī)器人負(fù)載數(shù)據(jù)。

2.要根據(jù)實(shí)際情況合理設(shè)定速度。

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

4.調(diào)試過程中速度盡量放慢，碰撞檢測(cè)要打開，避免發(fā)生碰撞機(jī)器人發(fā)生抖動(dòng)。

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

圖5-1

6.開始采集波形時(shí)，機(jī)器人會(huì)進(jìn)入產(chǎn)測(cè)模式，調(diào)整參數(shù)完成后需要手動(dòng)退出產(chǎn)測(cè)模式

7.登錄，輸入所對(duì)應(yīng)的ip以及密碼(FB1網(wǎng)口，必須是遠(yuǎn)程模式）