關於機器人性能的這些事,你絕對沒有聽過(一)

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、標準節拍小於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的重複定位精度。

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,這麼厲害」,

然而,現在我看到這篇文章我的第一反應是「真的嗎?怎麼測的?」

IP等級跟重複定位精度我們這裡就不說了,我們先來八卦八卦這個標準節拍是怎麼回事。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,為什麼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,那為什麼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?那麼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,我們在後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台直接驅動的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(以後會再介紹這個)。後來隨著工業的發展,Adept意識到桌面型的小型機器人將會是發展趨勢,於是,第一台桌面型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)。

那麼問題來了,怎樣去評價一台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左右的範圍內運動,然後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。後來,做桌面型SCARA的人越來越多,那麼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被大家如採納,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,對於六軸來說,其實cycle time就不那麼有參考意義了。

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,而且抓著那麼大一個負載,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,其實是商務意義大於應用意義。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、點塗、打磨這類對速度要求相對沒有那麼高,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,這裡的前提是「真的」,下篇文章會解釋),那可以說明你的設計確實很牛,但是對於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,關於cycle time的上半場我們就講到這裡,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指什麼?Sustain mode又是什麼?關節速度快,標準節拍就一定快嗎?

欲知後事如何,且聽下回分解。


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