功能讲堂 | 附加轴电机运动曲线的设定

FANUC机器人行走轴是一款专供FANUC机器人使用的直线运动导轨平台，使用FANUC伺服电机驱动，通过精密减速机、齿轮、齿条进行传动，运动稳定，重复定位精度高，可增大机器人的动作可达性，提高生产节拍，在节省系统费用方面有着明显的优点。行走轴的运动直接由机器人控制器进行控制，不需要再添加额外的运动控制器。

FANUC在附加轴的配置设定上也是的非常方便，但是在进行机器人附加轴配置时，不少人对加减速时间“ACC/DEC TIME”产生疑问。如下图显示，为何在配置加速度时间时有两个示值acc_time1与acc_time2需要进行设定，很多人理解为acc_time1为加速时间，acc_time2为减速时间，其实这是不对的。那么这两个值究竟代表着什么意思呢？

简单的讲，acc_time1是电机从零转速达到所要求最高转速需花费的时间，acc_time2是电机从零加速度达到指定加速度需花费的时间。

假设acc_time2值为零，则速度曲线如下图，我们称之为梯形运动曲线，可以看到，在加速过程中，加速度值a是不变的。

假设acc_time2值为t2，则速度曲线如下图，我们称之为S形运动曲线，可以看到，在加速过程中，加速度值a是随时间而变化的。

那么两种曲线各有什么优缺点呢?

S形运动曲线，还有另一个名称是“冲力消除器”，顾名思义，它会消除冲力。S型运动曲线相比于梯形运动曲线，核心区别是S形曲线有额外的运动阶段，它实现了在加速度阶段和非加速阶段的平滑转变。

梯形曲线就没有这样的阶段，并且它是在加速度阶段和非加速度阶段立刻转变。而在加速度或者过渡时期的这种改变特性，我们称之为“冲力”，其定义为单位时间内加速度的变化。

用这个信息再去对比两者间的速度曲线图，我们可以发现，梯形曲线因为在加速度的瞬间改变，它会将大量的振动能量注入到系统中，对设备产生损害。

在实际生活经验中我们可以把开公交车作为S曲线对梯形曲线的典型例子。当车要减速到停止时，司机会踩刹车，如果他始终踩住刹车不放，则汽车会以恒定比率一直减速到停下来为止。在这时，汽车会前后振动几次才能稳定地停下来。这就是典型的梯形曲线运动过程。

而如果在踩刹车时，在汽车完全停止前，司机把脚平缓地从刹车上移开，这也是大多数人下意识的动作，这样汽车就会比较平稳的停止。这就是典型的S形曲线运动过程。

所以，在大多数应用场合下，应该使用S曲线，通常需设定t1约等于2倍的t2值， 以平滑的减少负载中的振动。当然，S曲线的缺点就是增加了加速用时间，所以在一些转换速度缓慢以及系统负载刚性较强的应用中，梯形曲线也是适合的。