属于6 轴串联关节机器人 + 1 根外部轴 (E1) 配置,全参数按功能模块拆分解读如下:
一、基础硬件与轴系定义
1. 全局基础参数
$V_R1MADA[]="V42.352.60.20/KUKA8.7" // 系统固件+机器人软件版本
$TECH_MAX=6 // 最大功能发生器数量:6
$NUM_AX=6 // 机器人本体轴数量:标准6轴
$EX_AX_NUM=1 // 外部轴数量:仅E1有效,E2~E6禁用
2. 轴类型定义 $AXIS_TYPE[12]
规则:1=直线轴 3=旋转轴 5=无限旋转轴
本体轴 A1~A6 (1~6):全部为旋转轴 (3),标准关节机器人
外部轴 E1 (7):直线轴 (1)(第七轴 / 行走轴 / 滑台)
E2~E6(8~12):旋转轴,但本设备未启用
3. 机械零点偏移 $MAMES[12]
机械零点与数学零点偏差(单位:°/mm):
A1: -25.0° | A2: -100.0° | A3: 100.0°
A4/A5/A6/E1~E6:零点偏移为 0$INDIVIDUAL_MAMES=RDC:零点偏移数据来源为 RDC(机器人电机编码器存储区) 4. 传动比 $RAT_MOT_AX[12]
格式 {N分子,D分母},代表电机圈数 → 机器人轴角度 / 行程减速比:
A1~A6、E1 配置实际减速比,E2~E6 无效 (0/1)
符号代表电机旋转方向与轴运动方向相反 / 相同
5. 轴旋转方向 $AXIS_DIR[12]
A1/A4/A5/A6:方向 -1(反向)
A2/A3/E1:方向 1(正向)
E2~E6:未启用 (0)
二、轴耦合补偿(机械交叉干扰)
1. 本体轴耦合 $COUP_COMP[6,6]
6×6 矩阵,用于补偿多轴联动时机械形变、负载带来的轴间耦合误差:
绝大多数轴间耦合系数 = {0,1}:无耦合补偿
仅两处有效耦合(重点):
A4 A5:N=-1,D=85 存在弱耦合
A4 A6:N=-45,D=7511 微小耦合
A5 A6:N=-17,D=2434 微小耦合
说明:该机器人仅手腕轴 (A4/A5/A6) 存在轻微机械干涉,大臂 / 底座轴无耦合。
2. 外部轴耦合 $EXCOUP_COMP[6,6]
全部系数 {0,1}:外部轴 E1 与本体 6 轴无任何耦合补偿,外部轴独立运动。
三、电机转速、速度 / 加速度监控与限制
1. 电机额定转速 $VEL_AXIS_MA[12] (U/min)
A1~A6:额定转速 3895 ~ 4939 rpm
E1 (外部直线轴):3500 rpm
E2~E6:0(禁用)
2. 电机速度监控阈值 $VEL_MOT_MON[12]
本体 6 轴 + E2~E6:监控阈值 136
E1 外部轴:1478(阈值远高于本体轴,直线轴转速监控规则不同)
3. 手动 / 点动模式 速度 / 加速度百分比限制
单位:%,用于 JOG 手动、PTP 点动模式轴参数降额
(1)轴速度降额 $RED_VEL_AXC[12]
A1=10% | A2=10% | A3=9% | A4=10% | A5=12% | A6=10% | E1=6%
外部轴 E1 手动速度限制最严格,仅额定 6%
(2)轴加速度降额 $RED_ACC_AXC[12]
A1=15% | A2=35% | A3=50% | A4=15% | A5=15% | A6=15% | E1=8%
A2/A3(二三轴 / 大臂)手动加速度放宽,E1 加速度限制极严
4. 笛卡尔空间(TCP)全局限速
$RED_VEL_CPC=6.67:笛卡尔运动速度降额 6.67%
$RED_ACC_CPC=4.00:笛卡尔运动加速度降额 4.00%
示教模式最大 TCP 速度:$VEL_CP_T1 = $SPEED_LIMIT_TEACH_MODE = 0.229 m/s(上限 0.25m/s,接近系统极限)
5. 急停减速斜坡 $RED_ACC_EMX[12]
紧急停止时各轴加速度系数(数值越大,减速越陡):
A1=220 | A2/A3=400 | A4/A5/A6=250 | E1=200
二、三轴急停减速响应最快。
6. 加加速度(Jerk / 冲击)限制
全局冲击 $JERK_MA:笛卡尔 / 姿态 / 各轴统一限值
单轴冲击 $AXIS_JERK[12] (°/s³):手腕 A6 冲击限值最大,运动更柔顺;E1 设为极大值,无冲击限制.
四、回零、定位与静止检测
1. 回零配置
$SEQ_CAL[12]:各轴回零顺序,按 A1→A2→A3→A4→A5→A6→E1 依次执行
$DIR_CAL='B000111111111':所有有效轴回零方向一致
回零减速 $RED_CAL_SD / $RED_CAL_SF = 0:回零全程不额外降速
2. 定位窗口(到位公差)
笛卡尔定位平移公差 $IN_POS_CAR = 0.1 mm
姿态公差 $IN_POS_ORI = 0.1 °
单轴定位本体 A1~A6:0.1 °
外部 E1:1.0 mm(直线轴公差放大)
定位延时 $TIME_POS[12]=512:所有轴到位后统一延时 512ms 再判定完成
3. 静止检测
$ST_TOL_VEL[12]=15 U/min:电机转速低于 15 转 / 分判定为静止
$ST_TOL_TIME=200 ms:持续 200ms 满足条件,触发静止信号
五、软限位与工作区域
1. 单轴软件限位 $SOFTN_END(负限位) / $SOFTP_END(正限位)
单位:°(旋转轴) /mm (直线轴)
轴号 | 负限位 | 正限位 |
A1 | -185.0 | 185.0 |
A2 | -140.0 | -5.0 |
A3 | -120.0 | 168.0 |
A4 | -350.0 | 350.0 |
A5 | -122.5 | 122.5 |
A6 | -350.0 | 350.0 |
E1 | -22.813 | 280.0 |
A2 轴正限位仅 - 5°,机械活动范围被严格限制;E1 直线轴行程约 302.8 mm。
2. 安全工作区
$AXWORKSPACE[1~8]$CYLWORKSPACE[1~8]$DELTA_WORKSPACE:三角机器人专用区域,本机型无效
六、运动学本体构型(Kinematics)
机型分类
$MAIN_AXIS=NR:标准串联关节机器人(Gelenkroboter)
$WRIST_AXIS=ZEH:中心手腕结构
$KINCLASS=STANDARD:标准运动学,无特殊改型
$A4PAR=0:A4 轴与前轴不平行,非平行手腕结构
连杆尺寸
$LENGTH_A=330.0 mm 一轴连杆长度
$LENGTH_B=1150.0 mm 二轴主臂长度
坐标系偏移 Frame
$TIRORO:机器人内部坐标系偏移 Z=645mm
$TFLWP:法兰→工具中心点 (TCP) 偏移 Z=240mm
$TX3P3:机械手腕安装基准偏移
奇异点处理
$SINGUL_POS[1~3]=0:遇到奇异点时,关节角度强制置 0
奇异点距离:$DIS_WRP1=1460 mm,$DIS_WRP2=0
七、参考位置(Home / 基准位)
上电基准位 $H_POS上电默认位置:A1≈10°、A2≈-100°、A3≈100°、A5≈30°,E1=30mm
5 组回零位 $AXIS_HOME[1~5]所有回零位统一:A1=0°, A2=-90°, A3=90°,其余轴 0 位
位置公差 $H_POS_TOL / $H_AXIS_TOL回零 / 基准位允许偏差:±2.0°/mm
八、辅助功能与杂项参数
暖机功能$WARMUP_RED_VEL=FALSE:暖机降速功能关闭暖机时长 30min,停机 6 小时判定为冷机
滤波与平滑
PTP 轨迹滤波:$DEF_FLT_PTP=252
CP 笛卡尔滤波:$DEF_FLT_CP=180
对称滤波器时间常数:$TC_SYM=0.1 s
电源与系统模式
$SUPPLY_VOLTAGE=SV380:供电 380V 工业三相电
轴仿真 $SIMULATED_AXIS='B0000':无仿真,全实轴运行
$ACTIVE_AXIS_MASK='B00111111':JOG 使能 A1~A6+E1 全部有效
监控功能
$GEARTORQ_MON=TRUE:减速器扭矩监控开启(过载保护)
非法速度监控、编码器差值监控全部启用
若手动运行偏慢:可适当提高 $RED_VEL_AXC / $RED_ACC_AXC(优先本体轴,E1 谨慎调整);
轨迹抖动:可加大滤波参数 $DEF_FLT_PTP/$DEF_FLT_CP 或降低 Jerk 限值;
零点偏移异常:检查 $MAMES 与 RDC 数据一致性。