关节扭矩的校准基本就是两步,但很多人忽略了第三步。零点标定和重力补偿是基础,但只补偿了静态重力项。动态耦合项——也就是关节在加减速、连杆在不同姿态下的惯性力矩耦合——这块不补偿,姿态一变数值就飘了。我们之前做7DOF的协作臂,光静态补偿跑轨迹末端受力能飘0.5Nm以上,加上惯性项补偿后能压到0.1Nm以内。
校准流程一般是:先把臂挂成几个标准姿态(比如水平、垂直、Z字形各停30秒)采零点;然后让每个关节单独走一段慢速正弦摆动(0.5Hz左右,幅值别太大),采重力+惯性的耦合系数;最后整臂跑一遍低速PTP轨迹做交叉验证。内置传感器没法拆出来怼标定块,只能靠算法和激励轨迹来标,这是事实。
复校周期看使用强度,量产线上跑得猛的,建议每500小时或者三个月做一次零点复校。重力补偿系数一般不太会变,除非机械结构动了或者换了减速机。工具的话,UR那边有个叫URScript的自带标定接口挺好用,Franka的话用libfranka采原始扭矩流自己跑MATLAB脚本标。关键是激励轨迹要覆盖全姿态空间,不然采不到全耦合矩阵。
还有个坑提醒下:温度对零漂影响不小,连续跑一两个小时扭矩基线能漂0.2-0.3Nm,精度要求高的场合得上温补模型。