浅谈工业机器人的运动停止

      德系的工业机器人系统中，对于机器人停止运动，定义了3种模式，比如 KUKA 的工业机器人分别定义了 Stop 0 ，Stop 1，Stop 2 (*注1)。这种定义模式是与机器人的机械结构和电气结构相关联的。

 

       对于此，读者应该先了解工业机器人上伺服电机的结构，以及伺服电机驱动器(放大器)的供电模式。机器人的机械制动主要靠伺服电机里面的刹车 (Brake) 机构。一旦刹车释放，伺服电机轴的转动就会受到阻力。（如右图，黑色部分代表刹车，蓝色部分为电机转子，工作时两者分离，制动时两者贴合摩擦。）

      而对于伺服电机驱动器的供电模式，工业机器人电气系统的典型结构是串联两个接触器，而这两个接触器的吸合放开控制，由机器人的安全电路模块来控制。

      再看如何使运动的机器人停止运动，方法1、 通过驱动器，使电机减速；2、直接切断驱动器供电，释放电机刹车，靠刹车片摩擦来制动。（是不是有点类似汽车驾驶的制动，一种可以用发动机来制动，一种可以打开离合，用脚刹来制动。）

      所以两种制动方法结合起来，就组成了机器人的运动停止模式。

1. Stop 0 直接切断驱动器供电，同时释放刹车。
2. Stop 1 先驱动器控制减速制动，然后再切断驱动器供电，同时释放刹车。(KUKA是1秒后切断电源 *注2)
3. Stop 2 只通过驱动器减速制动，不切断驱动器供电，不释放刹车。

      考虑一下，对于机器人运动轨迹的影响？答案显而易见的，Stop 0 的停止模式，运动是不受控的，所以机器人停止时，TCP 可能偏移了路径；而Stop 1 和 Stop 2 的模式，运动是受驱动器减速控制的，机器人停止时，TCP 会停在路径上。

P.S.
      为什么要介绍这个呢？因为在工业设备使用过程中，安全是个很重要的话题。了解了工业机器人的运动停止模式，那么我们就可以更好的规划现场布局和编制工业机器人程序。

* 注1 :  当急停发生时，会启动抱闸刹车 stop0，以达到最快速停止。

* 注2 :   参考《库卡系统软件 5.2、5.3、5.4 最终用户操作及编程指南》page13~14
* 注3 :  当驱动器制动超时时，会启用stop0