機器人　“高速”，“高精度”這兩個詞，屬于大家見得太多習(xí)以為常，細想之下又不知該如何準確解釋的詞。

這個題目可以拆成兩個部分：

為什么對于“高速”和“高精度”沒有明確的定義？

既然沒有明確的定義，那什么情況下可以把自己的機器人稱為“高速”和“高精度”的？

目前主要從兩個方面來評價機器人的速度，一個是各關(guān)節(jié)的最大轉(zhuǎn)速；二是機械臂末端的空間運動速度（線速度和角速度）。

在每一臺機器人的說明書上，都會列出各關(guān)節(jié)的最大轉(zhuǎn)速，但很少給出最大空間線速度的值。（有的廠商會在Data Sheet中給出一個最大合成速度，但是這個值是各關(guān)節(jié)均以最大速度轉(zhuǎn)動得到的合成速度，更多的還是反應(yīng)關(guān)節(jié)的最大速度，沒有太大實際意義）在產(chǎn)品說明中不給出線速度的原因，是因為機械臂在不同的形態(tài)下，可達到的最大速度是不一樣的。為了說明這個問題，我們首先了解一下目前應(yīng)用最多的工業(yè)機器人。從機械結(jié)構(gòu)上可以分成三種，分別是串聯(lián)6軸機器人（機械臂）、SCARA機器人（Selective Compliance Assembly RobotArm）和Delta機器人，見下圖（為了簡化說明，4軸碼垛/搬運，7軸冗余機械臂，串并混連機器人等構(gòu)型沒有列出）：

以最常見的串聯(lián)6軸工業(yè)機器人為例，其結(jié)構(gòu)基本上與人類的胳膊一致。大家想象一下自己的胳膊就是一個機械臂，伸直了掄與收回來再使勁掄，你的手能達到的最大速度是不一樣的，伸直了掄明顯會速度快很多，工業(yè)機器人同理。

而工業(yè)機器人屬于高度靈活的可編程設(shè)備，不同的機器人應(yīng)用中，可能會用到機器人伸直了的形態(tài)，也可能會用到收回來的形態(tài)，一切以實際應(yīng)用為準。因此機器人廠商無法定義一個“明確”的手臂狀態(tài)（無法窮舉，因為可能的機器人形態(tài)有無數(shù)種；也無法給出最常用形態(tài)，因為對一個客戶常用的形態(tài)，對另外一個客戶可能就不適用；即使湊出一個使用最多的形態(tài)，用戶期望的運動方向又是不一樣的，三維空間有6個自由度，他們之間的速度方向組合又是無窮多個），也就無法給出一個“明確”的線速度大小。因此大多數(shù)廠商干脆就不會給出線速度大小，少數(shù)廠商會給出一個“最大空間合成速度“的參數(shù)，解釋見上。以上是對同一個機器人而言，不同的形態(tài)對應(yīng)不同的最大空間速度；而對于不同的機器人而言，情況又會不一樣，主要有兩個原因：

1、不同構(gòu)型的工業(yè)機器人，由于機械結(jié)構(gòu)的限制，能達到的最大理論速度不一樣（假設(shè)關(guān)節(jié)最大速度相同），因此不同結(jié)構(gòu)之間的機器人無法進行直接對比，也就無法使用同一種速度評判標準；

2、對于同樣結(jié)構(gòu)的不同機器人，還有大小的區(qū)別。想想一下十八歲的成年人的胳膊和三歲小朋友的胳膊，即便要求成年人用和小朋友一樣的肩部轉(zhuǎn)速掄胳膊，由于成年人的臂展更長，末端手的速度必然會更大。因此，不同臂展的機器人也無法使用同一種速度評判標準；

“高精度”問題比“高速”還要復(fù)雜一些，因為速度只有線速度和角速度兩種，而精度指標很有多種，例如重復(fù)定位精度、重復(fù)姿態(tài)精度、絕對位姿精度、空間路徑精度、線速度跟蹤精度、角速度跟蹤精度等等，在設(shè)計這些評測指標時，同樣會遇到上述的各種限制。

慶幸的是，由于目前工業(yè)機器人的應(yīng)用領(lǐng)域仍然還不是非常廣泛（相對于人類整個的生產(chǎn)活動），因此當(dāng)前只對重復(fù)定位精度和絕對位姿精度有較高的要求，這兩個指標已經(jīng)有了一些大概的共識。

現(xiàn)在主流的工業(yè)機器人，重復(fù)定位精度高于±0.02mm，全工作空間內(nèi)絕對定位精度高于±1mm，基本可以說是“高精度”機器人了。2、既然沒有明確的定義，那什么情況下可以把自己的機器人稱為“高速”和“高精度”的？當(dāng)前的主流做法其實很簡單：既然無法對不同大小，不同構(gòu)型的機器人提供統(tǒng)一的評價指標，那就按照不同的機器人種類（一般按目標應(yīng)用領(lǐng)域來分），分別給出評價方法。舉兩個栗子。

比如說在小型6軸機器人領(lǐng)域（用于小型工件加工，如3C領(lǐng)域），一般以標準節(jié)拍時間來作為速度性能指標的評價標準。

標準節(jié)拍時間是指：機器人攜帶1公斤的負載，從起點開始，向上移動25mm，平移300mm，向下運動25mm，然后沿路徑返回起點這樣一個過程所耗費的時間，如下圖（圖中是NACHI的MZ07系列，標準節(jié)拍時間為0.31s）：

目前行業(yè)內(nèi)頂級水平，可以將該指標控制在0.4s以下，比如EPSON的C4系列為0.37秒，C8系列為0.31秒，DENSO的VS系列可以做到0.33秒。感興趣的可以看一下這個視頻EPSONC4stdmotion1440感受一下。再比如在碼垛/搬運領(lǐng)域，主要是搬運外形統(tǒng)一，重量比較大的物品，一般是以每小時最多可搬運多少次來評價速度，這個指標同樣可以抽象為一個類似小機器人的標準節(jié)拍時間，只不過由于臂展增加，往返距離會相應(yīng)變大（60kg負載，向上400mm，平移2000mm，向下400mm，然后按原路徑返回起點），如下圖：

ABBIRB460碼垛機器人，一個小時內(nèi)最多可完成2190次標準節(jié)拍，NACHI的LP系列每小時可完成1800次標準節(jié)拍。