工业机器人轨迹标准是确保机器人运动精度、稳定性和安全性的重要规范。以下是设计工业机器人轨迹标准的关键要素和考虑因素：
一、轨迹规划基础标准
1. 轨迹类型分类
点位作业(PTP)：适用于对路径无要求的场景，各关节同时到达目标点
连续路径作业(CP)：要求精确控制末端执行器路径，适用于焊接、喷涂等应用
关节空间规划：对两点之间的路径无要求，计算量小且不会发生奇异
笛卡尔空间规划：关注末端执行器轨迹，包括直线、圆弧等复杂路径
2. 插值方法规范
三次多项式插值：计算简单但加速度曲线存在突变
五次多项式插值：保证位移、速度和加速度连续，运动更平稳
高阶多项式插值：适用于更高平滑度要求的场景
抛物线混合线性函数：先走抛物线段，再走直线段，最后走弧线段
二、性能指标标准
1. 精度要求
重复定位精度：±0.01mm级(国内外工业机器人典型值)
绝对精度：0.1mm~1mm级(取决于工作模式)
位置准确度：指令点与实际位置平均值之间的偏差
位置重复性：3倍标准偏差表示的实际位置一致程度
2. 运动参数
最大速度：各关节运动峰值速度
加速度：需考虑平滑过渡，避免对电机造成冲击
工作范围：机器人可达空间轨迹
负载能力：最大可搬运重量
三、安全与合规标准
1. 安全要求
符合GB 11291.1-2011对机器人本体的安全要求
符合GB 11291.2-2013对机器人系统集成的安全要求
紧急停止功能、防护装置、电气安全等必备特性
2. 测试方法
按照GB/T 12642-2013进行性能测试
工作空间测试避开边界和奇异点位置
测试点选取应包含多个关节变化
环境适应性测试(温度、湿度、电磁兼容性等)
四、实施与验证标准
1. 编程规范
MoveJ指令用于关节空间轨迹规划
MoveL指令用于直线轨迹规划
工具坐标系设定规范
速度、加速度参数设置标准
2. 校准与验证
按照JJF XXXX-2021工业机器人校准规范执行
定期进行重复定位精度验证
使用激光跟踪仪等精密设备进行轨迹精度检测
3. 文档要求
提供详细操作手册和维护说明
记录所有轨迹参数和性能测试结果
- 符合《工业机器人行业规范条件(2024版)》要求
