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GB/T 40014-2021

基本信息

标准号: GB/T 40014-2021

中文名称:双臂工业机器人 性能及其试验方法

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 工业 机器人 性能 试验 方法

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出版信息

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标准简介

GB/T 40014-2021.Dual arm industrial robots-Performance and related test methods.
1范围
GB/T 40014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。
GB/T 40014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。

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标准内容

ICS 25.040.30
中华人民共和国国家标准
GB/T 40014—2021
双臂工业机器人
性能及其试验方法
Dual arm industrial robots-Performance and related test methods2021-04-30发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-11-01实施
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规范性引用文件
术语和定义
缩略语
双臂工业机器人坐标系
一般原则
绝对坐标系
机座坐标系
机械接口坐标系
6性能
双臂组合操作性能
组合位姿特性
组合轨迹特性
6.2双臂联合操作性能
联合位姿特性
联合轨迹特性
联合最小定位时间(mptiJ)
联合静态柔顺性(scIJ)
试验方法
双臂组合操作性能试验方法
试验条件
组合位姿特性试验方法
组合轨迹特性试验方法
7.3双臂联合操作性能试验方法·7.3.1
联合位姿特性试验方法…
联合轨迹特性试验方法
联合最小定位时间试验方法
联合静态柔顺性试验方法
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GB/T 40014—2021
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本标准接照(G13/T1.1一2009给出的规则起草GB/T40014—2021
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准山中国机械工业联合会提出。本标准由全国白动化系统与集成标准化技术委员会(SAC/TC159)归口,本标准起草单位:中国科学院沈阳白动化研究所、沈阳自动化研究所(昆山)智能装各研究院、苏州市华测检测技术有限公司、重庆德新机器人检测中心有限公司、珠海格力智能装备有限公司、沈阳新松机器人白动化股份有限公司、重庆鲁班机器人技术研究院有限公司,北京机械工业白动化研究所有限公司、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、中国科学院重庆绿色智能技术研究院、华南智能机器人创新研究院
本标准主要起草人:朱思俊、魏强、李仕海、赵明扬、刘攀超、李本旺、文辉、张锋、宋古来、何国Ⅲ、李志海、尹作重、郑旭、林远长、熊文、刘奕华、工虹。-riKaeerkAca-
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1范围
双臂工业机器人性能及其试验方法GB/T 40014—2021
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:
一组合轨迹特性:
一联合位姿特性:
联合轨迹特性;
一联合最小定位时问;
一联合静态柔顺性:
注:刘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诚验、定型试验和验收试验等。
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,凡是注期的引用文件,仅注期的版本适用于本文件。凡是不注期的引用文件,其最新版本(包插所有的修改单)适用于本文件:GB/T12642—2013工业机器人性能规范及H试验方法GB/T12643—2013机器人与机器人装备词汇GB/T【6977一2019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/T12642—2013和GB/T12643—2013界定的以及下列术语和定义适用于本文件3.1
操作机manipulalor
用米抓取和(或)移动物休、由一些相五铰接或相对滑动的构件组成儿只有一个机械接口的多白由度机器
注1:改马GB/T12643—2013,定义2.1。注2:包括但不限于中联型、并联型、混联型操作机。3.2
双臂工业机器人dual arm industrialrobot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。1
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GB/T40014—2021
操作机A
图1 双臂工业机器人示意图
双臂组合操作combinemanipulationofdual armindustrialrobot操作机E
道过操作机A和操作机B分别完成任务1和任务2的过程,两个任务存在对运动关系。注:双赔组合操作示意叫图2。双臂1业机器人操作机A和携作机B分操控1件1和L件2.L件1和1件2右在相对位置美系
工件1
操作机A
任务1
工件2
操作机B
,任务2
图2双臂组合操作示意图
双臂联合操作jointmanipulationofdualarminduslrialrohot通过操作机A和操作机B共同操控同一工件完成任务的过程。注:双肾联合操作示意见图3。双肾工业机器人操作机A利操作机B其同夹持同一工件完成操作任务。操作机A
图3双臂联合操作示意图
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操作机B
4缩略语
(F[3/T【26122013界定的以及下列缩咯语适用于本文件。ADDJ
联合距离准确度(Distance AccuracyorD)组合位姿准确度
(Pose Accuracy of DC)
联合位姿准确度(PoseAccuracyofDJ)(Relative Trajcctory Aceuracy of DC)组合轨迹准确度
联合轨迹准确度(TrajcctoryAccuracyofDJ)AVDC
组合轨迹速度准确度(TrajectoryVelocityAccuracyofDC)联合轨迹速度准确度(TrajectoryVelocityAccuracyofDI)联合位姿准确度漂移
(Drift of Pose Accuracy of DJ)组合操作(Combine:Manipulation with Dual Arm Industrial Rohot)(Joint Manipulation with Dual Arm Industrial Rohot)联合操作
联合位姿特性漂移(DriltorPoseofDJ)PDI
联合位姿重复性漂移(DriftofPoseRepeatabilityofDI)联合轨迹速度波动性(TrajectoryVelocityFluctuationofDJ)联合最小定位时间(Minimum PosingTimcofDJ)联合位置超调量
(Posc Overshoot of DJ)
联合位置稳定时问
(Position Stabilization Time ol DJD)联合距离重复性
(DistanceRepeatabilityof DJ)(PoseRepeatability of DC)
组合位姿重复性
联合位姿重复性
(Posc Repcatahility of Dl)
联合轨迹重复性
(T'rajcctory Repcatahility of DJ)联合轨迹速度重复性(TrajectoryVelocityRepeatabilityorD)NcD
联合静态柔顺性(StaticComplianceofDJ)VAPDIP
GB/T40014—2021
联合多方向位姿准确度(MultidlirectionalPoseAccuracyVariation ofDJ)5双臂工业机器人坐标系
5.1一般原则
本标准中所描述的全部坐标系山正交的右于定则来确定.见GB/T16977一2019中第4章。图4表示厂在本标准中所描述的绝对坐标系、机座坐标系和机械接几坐标系,试验位姿宜以机座坐标系来确定,如采用其他坐标系.测试报告成说明所使用的坐标系。3
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GB/T40014—2021
操作机B
5.2绝对坐标系
投作机A
操作机B机座中心(1
操作机A机座中心O。
图4双臂工业机器人坐标系示例
绝对坐标系与双臂工业机器人的运动无关,是以地球为参照系的固定坐标系。绝对坐标系符号为OX,Y:%。
绝对坐标系的原点(,由用户根据需要米确定。绝对坐标系十/,轴与重力加速度的矢量其线,但其方向反。绝对坐标系「X轴根用的使用要求来确定。5.3机座坐标系
机座坐标系是以双臂工业机器人机座安装平面为参照系的坐标系,机座坐标系衍号为01—X1—Y—%.。机座坐标系原点0,由机器人制造厂规定,机座坐标「Z,轴垂直于双十业机器人机座安装而,指向双臂T业机器人机体。当由于双臂工业机器人的构造不能实现此约定时,Z,轴的方间川制造厂规定。机座坐标系+Y轴方间平行丁山操作机B机座中心(O指间操作机A机座中心(的向量方向,当由于双臂工业机器人的构造不能实现此约定时,一轴的方向山制造厂规定。5.4机械接口坐标系
机械接口坐标系是以机械接口为参照系的坐标系。双臂工业机器人的两个操作机各有一套机械接口坐标系。bzxZ.net
操作机A的坐标系符号为Oar—Xami—YamZama操作机B的坐标系符衍号为OmXmY PatZEai
操作机A的原点(是操作机A机械接口的中心,操作机B的原点品是操作机B机械接口的中心。
机械接口坐标系的一Z轴的方间,垂占丁操作机A机械接口中心,并山此指向安装在操作机A机械接口的末端执行器。机械接口坐标系的十乙轴的方向,垂占丁操作机B机械接口中心,并山此指4
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向安装在操作机B机械接口的末端执行器GB/T 40014—2021
机械接口坐标系的XAn轴是由操作机A机械接几平而和X1、Z,平而(或平行于XZ,平而)的交线来定义的,同时操作机A的主,副关节轴处丁运动池围的中间位置当操作机A的构造不能实现此约定时,应山制造厂规定主关节轴的位置。十X轴的指向是远离Z轴的。机械接口坐标系的十X轴是由操作机机接口平而和X、么,平而(或平行于X,么,平而)的交线米定义的,同时操作机的主副关节轴处于运动范国的中间位置,当操作机的构造不能实现此约定时,应由制造厂舰定主美节轴的位置,十Xm轴的指向是远离,轴的。6性能
双臂组合操作性能
6.1.1通则
双臂红合操作特性是双臂工业机器人进行组合操作时的性能,包括红合位姿特性和红合轨迹特性。6.1.2组合位姿特性
6.1.2.1概述
组合位姿特性是双臂上业机器人逊行组介操作时的位姿性能(见图5),包括组合位姿准确度和组合位姿重复性特件。
组合指令位姿是在双臂组合操作模式下,以示教编程、人工数据输人或离线编程所设定的山操作机A指令位姿指向操作机B指令位姿的间量。组合实到位姿是在双臂组合操作模式下,操作机A和操作机B在白动方式下分别响应各白指令位姿而各自实际达到位姿时·由操作机A实到位姿指向尚操作机B实到位姿的向量。组合位姿准确度和组合位姿重复性特性,由组合指令位姿和组合实到位姿间的偏差和重复接近组合指令位姿的系列组合实到位姿的分布来确定组合位姿准确度和组合位姿重复性产生的原因.除了机器人位姿误差原因(见GB/T12642一2013中7.1)外.还包含操作机A与操作机[3的相对位置标定。平行于机座坐标系的坐标系
操作机A机械接口中心
操作机A测量点
操作机A第/次实到位姿(m2)
操作机A令位姿(xaVa-a)
组合指令位姿
第/次组合实到位姿
操作机B机械接口中心
操作机B测量点
操作机B第/次实到位姿(%)
操作机B指令位资()
图5组合指令位姿和组合实到位姿的关系6.1.2.2组合位姿准确度(APDC)组合位姿准确度是双臂工业机器人的红合指令位姿和双操作机各白从同一方向接近各白指令位姿5
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GB/T40014—2021
时的组合实到位姿平均值之问的偏差。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:h)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各白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木端轨迹指向操作机未端轨迹的向量序列组合指令轨迹是在双臂红合操作模式下.以示教编程、人工数据输人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1在白动方式下分别响应各白指令轨迹而各白实际达到轨迹时,出操作机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,由红合指令轨迹和红合实到轨迹间的偏差米确定。6.1.3.2组合轨迹准确度(ATDC)组合轨迹准确度衣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。
组合轨迹滩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问的偏差(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问的偏差(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侦之差,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迹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T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木端和操作6
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