關于機器人性能的這些事，你絕對沒有聽過（一）

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電梯直達

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發表于 2017-12-19 21:09:30 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

本帖最后由 ww112358134711 于 2017-12-19 21:09 編輯

好久沒有來機械社區了，現在終于回歸了。以后將不定時發一些原創的機器人設計相關的干貨給大家。有興趣的請關注我的公眾號查閱更多精彩內容，公眾號跟機械社區都會陸續更新。請關注微信公眾號“小型工業機器人設計”

大家好，我是大頭。作為第一篇干貨，我們先不講特定的某一款機器人，我們講講我們經常掛在嘴邊的所謂“機器人性能”的八卦。

前幾天，我在某個公眾號里看到一篇文章，主要是介紹國內某品牌最近發布的若干款機器人新品。其中在介紹一款小型六軸的時候，該廠家主要突出了以下幾個特點：

1、標準節拍小于0.4s，達到國際同類產品先進水平，遠超國內競爭對手水平（QKM的小六軸標準節拍可以做到0.37s以下，但是我低調，我不說）

2、關節角速度比國際大牌還快；

3、IP67的防護等級；

4、±0.02mm的重復定位精度。

這幾個點基本上涵蓋了小型工業機器人的其中三個設計重點：速度快、防護高、精度高。

這要是換作以前，我看到這樣的介紹第一時間的反應一定是“嘩，這是哪家做的，這么厲害”，

然而，現在我看到這篇文章我的第一反應是“真的嗎？怎么測的？”

IP等級跟重復定位精度我們這里就不說了，我們先來八卦八卦這個標準節拍是怎么回事。所謂的“標準節拍”是指機器人沿著25-305-25（也有25-300-25的說法）這樣特定的軌跡走一個回來所用的時間。這是你在網上就可以百度到的定義，平時我們經常聽到客戶問你的機器人一分鐘能抓多少次，其實在問的就是標準節拍。然而，各位有沒有想過下面幾個問題：第一、這個定義是誰制定的，為什么是這樣一條特定的軌跡來評價機器人的性能；第二、標準節拍對所有機器人都很重要嗎？第三、大家都宣稱自己標準節拍多快，那為什么客戶還是反映國產機器人就是比國外的慢？來來來，且聽我娓娓道來。

所謂的標準節拍是從英文義譯過來的，英文專業名詞叫“cycle time”，是不是覺得cycle time這個單詞與定義要更配一些？那么cycle time又是誰提出來的呢？這就要說到cycle time的前身，cycle time原來的叫法是叫“Adept cycle”，沒錯，就是你認識的那個Adept ，就是那個被歐姆龍收購的美國頂級機器人公司Adept。，這個定義正是由Adept首先提出來的！這是一家非常傳奇非常NB的公司，我們在后面講產品的時候會介紹到他們家的產品（Adept或歐姆龍的人看到了要打賞哈，為你打call哈）。

故事是這樣的，在二十多年前，工業機器人跟現在還有很大差距，比如我們比較熟悉的SCARA機器人，Adept在1984年設計出了全球第一臺直接驅動的SCARA機器人——AdeptOne是長成下面這樣的。

震驚了吧，以前的工業機器人在現在看來就是如此傻大笨粗，但AdeptOne在當時可是名噪一時的明星產品（以后會再介紹這個）。后來隨著工業的發展，Adept意識到桌面型的小型機器人將會是發展趨勢，于是，第一臺桌面型SCARA機器人——Cobra應運而生（必須提一下的是，當年Cobra的宣傳視頻剛出來的時候，很多人都以為視頻是快進了，可想而知Cobra在當時的地位，有興趣的可以去看看這個吸彈珠的視頻）。

那么問題來了，怎樣去評價一臺小型機器人的性能呢？Adept經過調研發現，大部分桌面型的應用都集中在300mm左右的范圍內運動，然后應用最多的是分揀的動作，所以，他們決定用25-305-25（也有25-300-25的說法）這樣來回一次所用的時間來評判機器人的速度性能，稱為——Adept cycle。后來，做桌面型SCARA的人越來越多，那么怎樣來體現自己家的機器人與Adept相比怎樣呢？那我也跑跟你一樣的軌跡來測這個節拍，節拍比你快就算我贏了。所以Adept cycle 慢慢變成了cycle time被大家如采納，不管是SCARA、DELTA，還是小六軸，大家都以習慣以這個來衡量自己速度性能的標準。

聊完八卦我們來講正事，幾乎所有的小型機器人都會測這個cycle time，那他是否對所有機器人都有意義？答案是否定的。現在國內很多廠家都把這個參數當作競爭利器，也有很多客戶把這個當作選購的標準，其實是有誤區的。其實我上面已經講了，cycle time是從SCARA發展而來的，SCARA最合適的就是短距離的高速分揀，所以用cycle time來評價就非常適合。DELTA也是做高速分揀，而且是可以長距離高速分揀，所以測cycle time也比較有意義。但是，對于六軸來說，其實cycle time就不那么有參考意義了。

首先，大六軸就不用說了，大六軸主要是應用在搬運、焊接等領域，速度上跟SCARA根本沒法比，而且抓著那么大一個負載，機器人也跑不快，所以測cycle time自然沒有意義，而小六軸現在大家都會標這個參數，其實是商務意義大于應用意義。因為小六軸基本上很少用到高速分揀上，這實在太大材小用了，小六軸本來就不是為分揀而生的。小六軸最主要的是應用是裝配、點涂、打磨這類對速度要求相對沒有那么高，而對精度、穩定性要求比較高的行業。小六軸常用的動作是慢速抓取-快速運動-慢速裝配這樣的動作，如果拿小六軸去做SCARA的高速分揀工作，那實在是大材小用了，術業有專攻啊。再說了，同等規格的小六軸可比SCARA貴多了。因此，如果你的cycle time真的做得很快（注意，這里的前提是“真的”，下篇文章會解釋），那可以說明你的設計確實很牛，但是對于實際應用來說有多大的用處就不好說了，畢竟性價比才是第一位。

好了，關于cycle time的上半場我們就講到這里，下半場我們要講的就是更進一步的“火爆內幕”：你被cycle time騙了多久？cycle time這個參數里到底藏著哪些貓膩，cycyle time標得高，性能就一定好嗎？Burst mode指什么？Sustain mode又是什么？關節速度快，標準節拍就一定快嗎？

欲知后事如何，且聽下回分解。