力控关节性能指标

力控关节是一种用于机器人的关节，具有强大的力控制能力，通常用于执行需要精确力量控制的任务，例如装配、协作操作、力导引操作等。

电机的伺服驱动器通常包括三种控制环——位置环、速度环和电流环。虽然每种控制环的目的是控制电机性能的不同方面，但它们都有一个共同的参数：带宽。在伺服驱动器中，带宽定义为闭环频率响应幅度大于 -3dB 的频率范围。此时，输出增益约为幅值的70.7%，输出功率等于输入功率的50%。定性地讲，系统的带宽可以衡量它对不断变化的输入命令的响应速度，因此对机器人的控制性能至关重要。

在协作机械臂和腿足式机器人中，位置带宽和力矩带宽已经成为衡量其伺服关节性能的重要指标：

• 位置带宽：描述执行器可以有效跟踪期望轨迹的最大频率，单位Hz，通常以峰值最大速度为指标来评价。
• 力矩带宽：描述执行器可以有效跟踪期望力矩的最大频率，单位Hz，通常以峰值最大扭矩为指标来评价。

Ø 精度：即测量结果与实际值的误差，通常以百分比或误差范围的形式表示。

Ø 线性：测量范围内的结果与实际值的线性关系。

Ø 重复性：多次测量得到的结果相同程度。

Ø 响应时间：测量结果随时间变化的速度。

Ø 耐久性：使用寿命和环境条件下的稳定性。

Ø 范围：测量能力的最大和最小值。

参考文献：

【1】 机器人关节带宽的理解和测量 - 知乎这篇文章主要介绍关于机器人关节带宽的一些个人理解。事情的起因是我年前为了搭建七自由度机械臂做了三款模块化关节，中途跟 @任赜宇 任博交流时提到了“测量关节性能时是否关注了力矩带宽”的问题。刚开始我也是…https://zhuanlan.zhihu.com/p/493958760