如何評判工業(yè)機(jī)器人的性能？UR機(jī)器人將在下文中評判工業(yè)機(jī)器人性能的五大要素，提供給大家作為參考。

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一、工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動空間

機(jī)器人工作空間是指機(jī)器人臂桿的特定部位在一定條件下所能到達(dá)空間的位置集合。工作空間的性狀和大小反映了機(jī)器人工作能力的大小。理解機(jī)器人的工作空間時，要注意以下幾點(diǎn)：

1、空間范圍。通常工業(yè)機(jī)器人說明書中表示的工作空間指的是手腕上機(jī)械接口坐標(biāo)系的原點(diǎn)在空間能達(dá)到的范圍，即手腕端部法蘭的中心點(diǎn)在空間所能到達(dá)的范圍，而不是末端執(zhí)行器端點(diǎn)所能達(dá)到的范圍。因此，在設(shè)計(jì)和選用時，要注意安裝末端執(zhí)行器后，機(jī)器人實(shí)際所能達(dá)到的工作空間。

2、奇異位形。機(jī)器人說明書上提供的工作空間往往要小于運(yùn)動學(xué)意義上的最大空間。這是因?yàn)樵诳蛇_(dá)空間中，機(jī)械手臂位姿不同時有效負(fù)載、允許達(dá)到的最大速度和最大加速度都不一樣，在臂桿最大位置允許的極限值通常要比其他位置的小些。此外，在機(jī)器人的最大可達(dá)空間邊界上可能存在自由度退化的問題，此時的位姿稱為奇異位形，而且在奇異位形周圍相當(dāng)大的范圍內(nèi)都會出現(xiàn)自由度進(jìn)化現(xiàn)象，這部分工作空間在機(jī)器人工作時都不能被利用。

3、空洞。除了在工作空間邊緣，實(shí)際應(yīng)用中的工業(yè)機(jī)器人還可能由于受到機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制，在工作空間的內(nèi)部也存在著臂端不能達(dá)到的區(qū)域，這就是常說的空洞或空腔?？涨皇侵冈诠ぷ骺臻g內(nèi)臂端不能達(dá)到的完全封閉空間。而空洞是指在沿轉(zhuǎn)軸周圍全長上臂端都不能達(dá)到的空間。

占地空間越小，運(yùn)動范圍越廣，那么說明機(jī)器人的性能就越高。

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二、工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動自由度

運(yùn)動自由度是指機(jī)器人操作機(jī)在空間運(yùn)動所需的變量數(shù)，用以表示機(jī)器人動作靈活程度的參數(shù)，一般是以沿軸線移動和繞軸線轉(zhuǎn)動的獨(dú)立運(yùn)動的數(shù)目來表示。

自由物體在空間自六個自由度（三個轉(zhuǎn)動自由度和三個移動自由度）。工業(yè)機(jī)器人往往是個開式連桿系，每個關(guān)節(jié)運(yùn)動副只有一個自由度，因此通常機(jī)器人的自由度數(shù)目就等于其關(guān)節(jié)數(shù)。機(jī)器人的自由度數(shù)目越多，功能就越強(qiáng)。日前工業(yè)機(jī)器人通常具有4—6個自由度。當(dāng)機(jī)器人的關(guān)節(jié)數(shù)（自由度）增加到對末端執(zhí)行器的定向和定位不再起作用時，便出現(xiàn)了冗余自由度。冗余度的出現(xiàn)增加了機(jī)器人工作的靈活型，但也使控制變得更加復(fù)雜。

工業(yè)機(jī)器人在運(yùn)動方式上，總可以分為直線運(yùn)動（簡記為P）和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動（簡記為R）兩種，應(yīng)用簡記符號P和R可以表示操作機(jī)運(yùn)動自由度的特點(diǎn)，如RPRR表示機(jī)器人操作機(jī)具有四個自由度，從基座開始到臂端，關(guān)節(jié)運(yùn)動的方式依次為旋轉(zhuǎn)-直線-旋轉(zhuǎn)-旋轉(zhuǎn)。此外，工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動自由度還有運(yùn)動范圍的限制。

運(yùn)動自由度越高，越靈活，則性能越好。

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三、工業(yè)機(jī)器人的有效負(fù)載

有效負(fù)載是指機(jī)器人操作機(jī)在工作時臂端可能搬運(yùn)的物體重量或所能承受的力或力矩，用以表示操作機(jī)的負(fù)荷能力。

機(jī)器人在不同位姿時，允許的最大可搬運(yùn)質(zhì)量是不同的，因此機(jī)器人的額定可搬運(yùn)質(zhì)量是指其臂桿在工作空間中任意位姿時腕關(guān)節(jié)端部都能搬運(yùn)的最大質(zhì)量。

有效負(fù)載越重，則性能越強(qiáng)。

四、工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動精度

機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)的精度主要涉及位姿精度、重復(fù)位姿精度、軌跡精度、重復(fù)軌跡精度等。位姿精度是指指令位姿和從同一方向接近該指令位姿時的實(shí)到位姿中心之間的偏差。重復(fù)位姿精度是指對同指令位姿從同一方向重復(fù)響應(yīng)n次后實(shí)到位姿的不一致程度。軌跡精度是指機(jī)器人機(jī)械接口從同一方向n次跟隨指令軌跡的接近程度。軌跡重復(fù)精度是指對一給定軌跡在同方向跟隨n次后實(shí)到軌跡之間的不一致程度。UR機(jī)器人目前的精準(zhǔn)度已經(jīng)是領(lǐng)先世界水平，達(dá)到了+/-5mm。

精準(zhǔn)度越高，則性能越好。

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五、工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動特性

速度和加速度是表明機(jī)器人運(yùn)動特性的主要指標(biāo)。在機(jī)器人說明書中，通常提供了主要運(yùn)動自由度的最大穩(wěn)定速度，但在實(shí)際應(yīng)用中單純考慮最大穩(wěn)定速度是不夠的，還應(yīng)注意其最大允許加速度。反應(yīng)的速度和加速度越高，性能也就越好。當(dāng)然，這還需要和穩(wěn)定性一同考慮。

以上便是評判工業(yè)機(jī)器人性能的五大要素。當(dāng)前綜合數(shù)據(jù)來看，UR機(jī)器人的UR20無疑是領(lǐng)先的產(chǎn)品。如需了解更多，請移步到UR機(jī)器人官網(wǎng)www.universal-robots.cn

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