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不同公司之間的機械臂性能相差在哪裡?

很多公司有不同的移動機器人平台,比如 willow garage的PR2,CMU的
HERB,KIT的
ARMAR-III,搭載了不同的機械臂機械手,請問不同的機械臂的區別在哪裡?


謝邀,我是用機械臂的,不是造機械臂的,只能從用戶的角度講講差別。

一、驅動器

驅動器的差別是根本的差別。除了扭矩、功率這些顯而易見的因素外,還有

1. 靜態精度差別。面向生活用的機械臂(比如PR2)用普通舵機就行了,轉角精度誤差1度以內都行。死區也影響很大,舵機用舊了齒輪間隙能到3~5度,用手來回擰,晃動空隙明顯。而工業機械臂,比如Motoman,UR等,那些機械臂上力後,用手擰根本感覺不到空隙。

2. 動態性能差別。這個看控制器的頻率、感測器誤差等等因素,好的機械臂在轉時根本感覺不到抖動、超調。

3. 是否具有柔性。Stiffness這點現在正越來越受重視,因為直接關係到和人交互時的安全性問題。普通伺服電機木有柔性,Serial Elastic Actuator是柔性驅動器的最主流解決方案,還有通過控制系統,用電來實現機械上的剛度變化的產品。

4. 是否能back drive,就是在上力的情況下,用外力將其擰動。這個也主要是在和人交互時有用。

二、機械臂

1. 精度。前面的精度指旋轉精度,這裡指笛卡爾坐標系下末端作用器的精度。傳動結構的質量同樣影響機械臂的最終精度。工業機械臂,比如Motoman,UR,ABB等,其產品一般都能精確到毫米級。

2. 結構。不僅是自由度配置,那個的話大家基本都是6~7自由度,更重要的是內部結構的緊湊,能把相同性能的機器人做得越「瘦」越好,實際使用更加自由。比如Rethink Robotics新機器人Sawyer比Baxter小了很多。

3. 使用壽命。工業機器人的使用壽命一般在30,000小時以上。移動機器人平台可能不太在乎這一點。

感覺回答偏題了,題主好像是想看那幾個例子的比較,有空我修改下


答案描述裡面的都不是公司的產品,更像是學術研究用的機械臂的對比。

PR2 手臂只有五個自由度,加上一個末端的gripper。這種搭配的手臂的操作能力不是很強,更多的是在賣概念,做下人機交互。

cmu的herb 應該用的是wam做手臂,沒有去確認。自由度的增多也帶來了一些planning的問題。但是手還是用的Barrett hand ,基本只能夾持。

kit的機器人,arm不清楚是不是自己設計,手上用過靈巧手,所以做了一些grasp planning 和manipulation 的研究工作。

從研究角度出發,arm的結構,自由度,運動性能,直接決定你能在上面做什麼。有的可能精度差,只能玩下交互。有的可能有torque sensor ,可以做下compliance control。有的可能搭載了好的手,可以做下更複雜的靈巧操作,諸如此類。


題主所說的移動機器人平台都是國外高校研發的機器人平台(PR2原出自斯坦福大學,HERB是梅隆卡內基大學與英特爾合作研發,ARMAR-III出自卡爾斯魯厄大學),都處於實驗室研發階段,而且都是走的服務機器人的路子,所以側重點應該是研究基於這些平台的人機交互、定位導航、場景識別、物體抓取等等。

好吧,跑題了。。。


謝邀。

我能想到的只有重複定位精度和負載能力。


作為工業機器人行業從業者,完全不理解問題...


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