整体系统的精度高于零部件

寂静回声

问







答

关节电机标称的 1′（1 角分，约 0.01667°）是电机轴自身的角度重复精度，仅反映电机闭环控制下的角度分散性。这一参数未包含传动系统（如谐波减速器、RV 减速器）的间隙、弹性变形等误差，也未考虑机械臂结构的刚度变化。例如，泰科机器人 RJS 关节模组的重复定位精度标注为 0.001°，实际上是包含减速器的整体关节模组精度，而非单独电机参数。
根据标准（如GB/T 12642），整机精度是通过激光跟踪仪等设备测量末端执行器多次到达同一目标点的位置偏差，最终以统计学的3σ（标准差）值表示。例如，某协作机械臂在 ±0.05mm 精度下，意味着 99.7% 的测试点偏差不超过该值，而非单次误差。


用户的计算公式（2L⋅sin(θ/2)）假设单个关节误差直接导致末端线性误差，但实际机械臂是多关节联动系统，误差传递需通过运动学模型（雅可比矩阵）分析。对于6轴机械臂，末端位置误差是各关节误差的加权叠加，权重取决于关节位置（基座关节影响更大，末端关节影响较小）。

整机测试通过多次采样（如 30 次以上）计算标准差，将随机误差平均化。而关节电机的 1′是单次角度偏差的极值，两者数据处理逻辑不同。
机械臂末端误差是各关节误差的矢量叠加。例如，六轴机械臂的两个相邻关节误差可能在某些运动方向上部分抵消，而非简单线性累加。以臂长 500mm 的关节为例，单个关节 1′误差理论上导致末端 ±0.145mm 偏差，但多关节误差的空间合成可能将总误差降低至 ±0.05mm 以下。

机械臂控制器通过实时反馈（如高分辨率编码器）和误差预测模型（如卡尔曼滤波），动态修正各关节的运动轨迹，降低累积误差。



ISO 9283 的测试方法：
要求在工作空间内选取 5-7 个测试点，每个点重复运动 30 次以上，计算各方向的最大偏差。例如，某协作机器人在测试时，通过激光跟踪仪（精度 ±0.003mm）实时监测末端位置，最终统计出 ±0.05mm 的重复定位精度。
GB/T 12642 的等效性：
国内标准与 ISO 9283 一致，强调负载、速度、环境条件对精度的影响。例如，测试需在 20±2℃环境下进行，且需达到热稳态后再采集数据，避免温度漂移导致的误差。


单关节测试：通常在空载、恒温环境下进行，仅测量单一关节的重复性。
整机测试：按GB/T 12642标准，在负载、振动、温度变化等实际工况下测试末端精度，更贴近真实应用。