1 機器人節拍優(yōu)化概述
機器人節拍優(yōu)化是提升生產(chǎn)線(xiàn)效率的關(guān)鍵環(huán)節，通過(guò)系統化的指令調整、路徑規劃與運動(dòng)控制優(yōu)化，在保障工藝質(zhì)量和設備安全的前提下，顯著(zhù)縮短單次作業(yè)循環(huán)時(shí)間
2 優(yōu)化節拍方法-指令優(yōu)化
2.1減少打斷前瞻的發(fā)生
2.1.1什么是前瞻
前瞻（Lookahead）是指在機器人運動(dòng)過(guò)程中，控制系統提前處理當前機器人正在執行指令之 后的程序指令
引入前瞻機制有如下好處：
①可以獲得前方軌跡的速度、加速度要求以及機器人本身的限制條件信息，以便規劃性能 最優(yōu)的控制策略
②根據編程的轉彎區設置規劃轉彎區軌跡
③獲取靠近軟限位/邊界、靠近奇異點(diǎn)等異常狀態(tài)，以便提前進(jìn)行處理
2.1.2如何保證前瞻的連續性
①減少使用打斷前瞻指令
不停前瞻指令
指令在前瞻指針解析后立即執行，隨后前瞻指針繼續向下運行解析下一條指令，不會(huì )影響前后兩條運動(dòng)指令之間的轉彎區。不停前瞻指令：Print 指令，邏輯判斷指令，變量賦值操作，用戶(hù)自定義函數
轉彎區執行指令
轉彎區指令的上一條運動(dòng)指令進(jìn)入轉彎區或者結束時(shí)，則執行該指令。 用于在運動(dòng)的過(guò)程中向外部設備發(fā)送信號，說(shuō)明機器人已經(jīng)運動(dòng)到哪條運動(dòng)指令。轉彎區執行指令：WriteRegByName 、SetDO、SetGO、SetAO、PulseDO、 PulseReg、InZone、SetVarValue
停前瞻指令
除了上述兩種以及運動(dòng)指令外，其他指令都是停前瞻指令，控制器會(huì )在機器人完成該指令前的所有運動(dòng)之后，再執行指令
示例：
使用停前瞻指令運行時(shí)間（左）使用不停前瞻指令運行時(shí)間（右）
②合理使用多任務(wù)
盡可能減少運動(dòng)指令之間其他指令插入，保證運動(dòng)的連續性。如將對程序結構影響不大的邏輯指令和信號指令放在常規任務(wù)或半靜態(tài)任務(wù)里
③減少使用等待指令
減少非必要時(shí)使用wait等待時(shí)間，在工藝允許情況下可不用等待時(shí)間
注意：wait(0);也能打斷前瞻
2.2保證程序邏輯的合理性
①程序初始化
將運動(dòng)過(guò)程中處理的邏輯或變量存儲盡可能放在初始化中（機器人運動(dòng)之前）
②機器人和外圍設備并行
不要出現機器人長(cháng)時(shí)間等待來(lái)料或者到達取料上方位還在等待夾爪張開(kāi)到位信號
③使用trigger指令
合理使用TrigL/J/C指令，運動(dòng)過(guò)程中觸發(fā)信號，外圍設備開(kāi)始向目標位置運動(dòng)
④MoveL指令換成MoveJ
在運動(dòng)過(guò)度路徑中，可以合理的將MoveL換成MoveJ，優(yōu)化路徑的運動(dòng)
使用MoveL運行時(shí)間（左）使用MoveJ運行時(shí)間（右）
⑤程序優(yōu)化
優(yōu)化程序的代碼與邏輯，通過(guò)數學(xué)公式或者引用算法，減少代碼判斷與存儲時(shí)間，降低多層變量互相牽制產(chǎn)生的判斷時(shí)間
2.3不影響工藝的情況下提升運動(dòng)指令速度
運行過(guò)度點(diǎn)及對工藝沒(méi)有影響時(shí)把指令中的運行速度改高，工業(yè)機器人最高為7000mm/s、協(xié)作機器人最高4000mm/s
速度提高前運行時(shí)間（左）速度提高后運行時(shí)間（右）
3 優(yōu)化節拍方法-路徑優(yōu)化
3.1過(guò)度點(diǎn)優(yōu)化路徑速度
①減少過(guò)度點(diǎn)
減少不必要的過(guò)度點(diǎn)，避免軌跡過(guò)短導致機器人無(wú)法加速到最大速度
減少過(guò)度點(diǎn)前運行時(shí)間（左）減少過(guò)度點(diǎn)后運行時(shí)間（右）
②合理增加過(guò)度點(diǎn)
工藝允許以及過(guò)程中需要機器人姿態(tài)大角度變換時(shí)，可設置變換姿態(tài)過(guò)程中的點(diǎn)位，減少姿態(tài)變化所需時(shí)間（一條運動(dòng)指令完成姿態(tài)變換會(huì )比多條運動(dòng)指令所耗時(shí)間更長(cháng)）
③增大過(guò)度點(diǎn)間的轉彎區
增大點(diǎn)到點(diǎn)之間的轉彎區，以最快的速度來(lái)到工作點(diǎn)
增大轉彎區前運行時(shí)間（左）增大轉彎區后運行時(shí)間（右）
4 節拍優(yōu)化-注意事項
4.1指令層面
①減少停前瞻指令與非必要等待，優(yōu)先用不停前瞻和轉彎區執行指令
②通過(guò)多任務(wù)分離運動(dòng)與邏輯指令，運動(dòng)前完成邏輯處理和變量初始化
③合理用Trig指令同步觸發(fā)外圍動(dòng)作，不影響工藝時(shí)適當提速（工業(yè)機器人最高v7000）
4.2路徑層面
①精簡(jiǎn)不必要過(guò)度點(diǎn)，避免軌跡過(guò)短
②工藝允許時(shí)設多姿態(tài)點(diǎn)位減少姿態(tài)變換時(shí)間，科學(xué)設置轉彎區來(lái)提速
