工業機器人運動學校準是機器人學研究的重要內容，工業機器人校準是一個集建模、測量、機器人實際參數辨識、誤差補償實現與一體的過程。在機器人產業化的背景下有重要的理論和工程意義。

機器人誤差產生原因：

利用現有CAD數據以及機器人理論結構參數所建立的運動學模型與實際情況存在著誤差， 再加上系統集成方面的不確定性因素、設備損壞、配件產品老化、環境溫度影響等等，往往會導致正常機器人作業時，重復精度高而精度低的現象。因而必須對機器人性能進行評估、校準。對誤差進行測量，分析，不斷修正所建模型。

經驗表明：沒有校準的機器人底座通常存在15――30mm的誤差；TCP中心點存在5――10mm的誤差；機器人整個系統存在5――10mm的誤差。加入校準環節的機器人精度將（能達到±0.25――1mm）大大提高，且算法穩定性良好。校準使得機器人適用于更復雜、多變、精度要求高的環境。

為什么工業機器人需要經常校準呢？

校準必要性：

1、如果機器人不進行校準，機器人不能共用程序，精度很低且不穩定。在維修等因素引起機器人幾何參數變化后，機器人所需的重新編程將迫使其工作暫停。如果進行機器人校準，只要使用編程過程中的一小部分時間，其科研以及經濟價值相當可觀。

2、校準可以提高機器人處理環境不確定性的能力。隨著機器人應用領域的復雜化，作業環境的不確定性將對機器人作業任務有重要的影響，固定不變的環境模型極可能導致機器人作業失敗。

3、現代自動控制理論的發展導致帶有傳感器輔助設備的機器人離線編程系統受到普遍重視。若要完成較為的離線編程任務（如精密工業制造），不僅要求機器人的動作重復精度好而且要求機器人的精度高。機器人精度不高的主要原因是機器人的設計參數和其實際參數的不同，這往往是制造誤差造成的。而機器人校準就是通過調整機器人控制軟件來提高機器人精度的一種措施，往往可以將精度提升幾個數量級。

4、在機器人的研發過程中，必須獲得足夠多的精確數據來分析評估機器靜態與動態。其中包括測量機器人關節位置、末端執行器上特定點在指定坐標系下的坐標；機器人的走位是否真的按我們的設計運動軌跡在運動；機器人加速運動時是否過沖；機器人走角度的時候是否按存在偏離；震動對機器人的影響；機器人在運載多少重量的物體時各分析數據；機器人精度重復性測試等等……。這些數據都得依賴一套完整的校準系統來獲取。

上述因素往往會導致機器人本體以及在正常作業時，精度偏低的問題。特別是軌跡精度達不到使用要求，因而必須對機器人性能進行評估、校準。對誤差進行測量，分析，不斷修正機器人實際參數，以滿足生產及應用過程中所需的靈活性和適應性。快速校準機器人TCP點，home點，連桿長度，機器人各軸夾角，檢測機器人關節齒輪間隙，減速比，耦合比……。并補償回去，一般二十分鐘可校準好一臺機器人。從而快速改善機器人性能。

責任編輯：lq6