路径: 主页 > GB/T > 第351页 > GB/T 40014-2021 | 标准编号 | GB/T 40014-2021 (GB/T40014-2021) | | 中文名称 | | | 英文名称 | Dual arm industrial robots - Performance and related test methods | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J28 | | 字数估计 | 24,218 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 40014-2021
(Performance and test methods of dual-arm industrial robots)
ICS 25.040.30
J28
中华人民共和国国家标准
双臂工业机器人 性能及其试验方法
2021-04-30发布
2021-11-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 缩略语 3
5 双臂工业机器人坐标系 3
5.1 一般原则 3
5.2 绝对坐标系 4
5.3 机座坐标系 4
5.4 机械接口坐标系 4
6 性能 5
6.1 双臂组合操作性能 5
6.1.1 通则 5
6.1.2 组合位姿特性 5
6.1.3 组合轨迹特性 6
6.2 双臂联合操作性能 6
6.2.1 通则 6
6.2.2 联合位姿特性 6
6.2.3 联合轨迹特性 8
6.2.4 联合最小定位时间 (mptDJ) 9
6.2.5 联合静态柔顺性(scDJ) 9
7 试验方法 10
7.1 通则 10
7.2 双臂组合操作性能试验方法 10
7.2.1 试验条件 10
7.2.2 组合位姿特性试验方法 10
7.2.3 组合轨迹特性试验方法 15
7.3 双臂联合操作性能试验方法 19
7.3.1 联合位姿特性试验方法 19
7.3.2 联合轨迹特性试验方法 20
7.3.3 联合最小定位时间试验方法 21
7.3.4 联合静态柔顺性试验方法 21
双臂工业机器人 性能及其试验方法
1 范围
本标准规定了双臂工业机器人进行双臂组合操作及双臂联合操作的性能及其试验方法,具体规定
了下列性能参数及其试验方法:
---组合位姿特性;
---组合轨迹特性;
---联合位姿特性;
---联合轨迹特性;
---联合最小定位时间;
---联合静态柔顺性。
注:对于某一具体双臂工业机器人,本标准不规定选择上述的哪些性能参数。
本标准适用于研究和检验某个双臂工业机器人的性能指标,也适用于双臂工业机器人的样机试验、
定型试验和验收试验等。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 12642-2013 工业机器人 性能规范及其试验方法
GB/T 12643-2013 机器人与机器人装备 词汇
GB/T 16977-2019 机器人与机器人装备 坐标系和运动命名原则
3 术语和定义
GB/T 12642-2013和GB/T 12643-2013界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
操作机 manipulator
用来抓取和(或)移动物体、由一些相互铰接或相对滑动的构件组成且只有一个机械接口的多自由
度机器。
注1:改写GB/T 12643-2013,定义2.1。
注2:包括但不限于串联型、并联型、混联型操作机。
3.2
采用一套控制系统,控制两套操作机完成一项或一组操作任务的工业机器人。
注:双臂工业机器人的示意见图1。
时的组合实到位姿平均值之间的偏差。
组合位姿准确度分为:
a) 组合位置准确度:组合指令位姿的向量与组合实到位姿的向量均值之差;
b) 组合姿态准确度:组合指令位姿的姿态与组合实到姿态平均值之差。
6.1.2.3 组合位姿重复性(RPDC)
组合位姿重复性是对同一组组合指令位姿,操作机A和操作机B各自从同一方向重复响应n次
后,组合实到位姿的一致程度。
6.1.3 组合轨迹特性
6.1.3.1 概述
组合轨迹是在双臂组合操作模式下,由操作机A末端轨迹指向操作机B末端轨迹的向量序列。
组合指令轨迹是在双臂组合操作模式下,以示教编程、人工数据输入或离线编程所设定的由操作机
A指令轨迹指向操作机B的指令轨迹的向量序列。
组合实到轨迹是在双臂组合操作模式下,操作机A和操作机B在自动方式下分别响应各自指令轨
迹而各自实际达到轨迹时,由操作机A实到轨迹指向操作机B的实到轨迹的向量序列。
组合轨迹准确度特性,由组合指令轨迹和组合实到轨迹间的偏差来确定。
6.1.3.2 组合轨迹准确度(ATDC)
组合轨迹准确度表示双臂工业机器人沿同一组组合指令轨迹同步n次移动操作机A机械接口及
操作机B机械接口的能力。
组合轨迹准确度由下述两个因素决定:
---组合指令轨迹的位置与各组合实到轨迹位置集群的中心线之间的偏差(即组合位置轨迹准确
度);
---组合指令姿态与组合实到姿态平均值之间的偏差(即组合姿态轨迹准确度)。
组合轨迹准确度是双臂工业机器人两套操作机沿着各自指令轨迹同步运动时,组合实到位姿与组
合指令位姿的最大偏差。
组合位置轨迹准确度是组合指令轨迹上一些计算点的位置与多次测量的集群中心间的距离最
大值。
6.1.3.3 组合轨迹速度准确度(AVDC)
组合指令速度与沿轨迹进行多次重复测量所获得的组合实到速度平均值之差,可用组合指令速度
的百分比标识。
6.2 双臂联合操作性能
6.2.1 通则
双臂联合操作特性是双臂工业机器人进行联合操作时的性能。
6.2.2 联合位姿特性
6.2.2.1 概述
联合位姿特性是双臂工业机器人进行联合操作时的位姿性能。联合位姿是操作机A末端和操作
6.2.2.5.2 联合距离准确度(ADDJ)
联合距离准确度是在联合指令距离和联合实到距离平均值之间位置和姿态的偏差。
6.2.2.5.3 联合距离重复性(RDDJ)
联合距离重复性表示在同一方向对相同联合指令距离重复运动n次后工件联合实到距离的一致
程度。联合距离重复性包括联合位置距离重复性和联合姿态距离重复性。
6.2.2.6 联合位置稳定时间(pstDJ)
联合位置稳定时间用于衡量双臂工业机器人联合操控工件停止在联合实到位姿快慢程度的性能。
联合位置稳定时间是从工件质心第一次进入门限带的瞬间到不再超出门限带所经历的时间。
6.2.2.7 联合位置超调量(OVDJ)
测量联合位置超调量的目的是为了衡量双臂工业机器人联合控制工件平稳、准确地停在联合实到
位姿的能力。应明白,联合位置超调量与联合位置稳定时间有关。
联合位置超调量是工件第一次进入门限带再超出门限带后瞬时位置与实到稳定位置的最大距离。
6.2.2.8 联合位姿特性漂移(dPDJ)
联合位姿漂移特性包括联合位姿准确度漂移和联合位姿重复性漂移。
联合位姿准确度漂移(dAPDJ)是在指定时间(T)内工件位姿准确度的变化。
联合位姿重复性漂移(dRPDJ)是在指定时间(T)内工件位姿重复性的变化。
6.2.3 联合轨迹特性
6.2.3.1 概述
联合轨迹特性是在双臂联合操作工件时,被操作工件的运动轨迹。
联合指令轨迹是在双臂联合操作时,以示教编程、人工数据输入或离线编程所设定的工件轨迹。
联合实到轨迹是在双臂联合操作时,双臂工业机器人在自动方式下响应联合指令位姿,工件实际达
到的轨迹。
联合轨迹准确度和联合重复性的定义与轨迹形状无关。
图7给出了联合轨迹准确度与联合轨迹重复性的一般性说明。
图7 对某一联合指令轨迹的联合轨迹准确度和联合轨迹重复性
联合操作轨迹特性中的双臂重定向轨迹准确度、拐角偏差的定义、计算及试验条件见GB/T 12642-
2013中第8章。
6.2.3.2 联合轨迹准确度(ATDJ)
联合轨迹准确度表示双臂工业机器人联合操作一个工件在同一方向上沿联合指令轨迹n次移动
工件的能力。
联合轨迹准确度是被控工件在位置和姿态上沿所得轨迹的最大轨迹偏差。
联合位置轨迹准确度ATP是工件指令轨迹上一些(m 个)计算点的位置与n次测量的集群中心Gi
间的距离的最大值。
6.2.3.3 联合轨迹重复性(RTDJ)
联合轨迹重复性是双臂工业机器人对同一联合指令轨迹重复n次时联合实到轨迹的一致程度。
6.2.3.4 联合重定向轨迹准确度
联合轨迹重复性是双臂工业机器人在一条直线轨迹上,沿三个方向交替变换姿态的影响。
6.2.3.5 联合轨迹速度特性
6.2.3.5.1 概述
联合轨迹速度是在双臂联合操作工件时,被操作工件质心的运动速度。
联合指令速度是在双臂联合操作模式下,以示教编程、人工数据输入或离线编程所设定的工件质心
的指令轨迹速度。
联合实到速度是在双臂联合操作模式下,双臂工业机器人在自动方式下响应工件指令速度,工件质
心的实到轨迹速度。
6.2.3.5.2 联合轨迹速度准确度(AVDJ)
联合轨迹速度准确度是联合指令速度与沿轨迹进行n次重复测量所获得的联合实到速度平均值
之差。
6.2.3.5.3 联合轨迹速度重复性(FVDJ)
联合轨迹速度重复性是对同一联合指令速度所得联合实到速度的一致程度。
6.2.3.5.4 联合轨迹速度波动(RVDJ)
联合轨迹速度波动是在再现一种联合指令速度的过程中速度的最大变化量。
联合轨迹速度波动是每次再现时联合速度波动的最大值。
6.2.4 联合最小定位时间 (mptDJ)
联合最小定位时间是在双臂联合操作时,双臂工业机器人在点位控制方式下,工件从静态开始移动
以预定距离和/或摆动一预定角度到达稳定状态所经历的时间。
6.2.5 联合静态柔顺性(scDJ)
联合静态柔顺性是在联合操作时,在单位负载作用下的最大的位移。应在工件机械结构处加载并
测量位移。
7 试验方法
7.1 通则
为了对比不同双臂工业机器人的性能指标,下列参数应相同:
---试验立方体的尺寸;
---试验用负载;
---试验速度;
---试验轨迹;
---试验循环;
---环境条件。
7.2 双臂组合操作性能试验方法
7.2.1 试验条件
无特殊说明,双臂工业机器人组合操作的试......
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