Die Roboterkalibrierung ist der Prozess, bei dem die Bewegungen eines Roboters und das Timing dieser Bewegungen auf die richtigen Werte eingestellt werden, normalerweise relativ zu einer Standardeinstellung. Dies ist ein sehr wichtiger Prozess, insbesondere in Branchen, in denen viele Roboter für die Arbeit an einer Aufgabe koordiniert werden, die oft eine hohe Präzision in Timing und Bewegung erfordert. Steht ein Roboter in einem Industrieprojekt nur wenige Zentimeter oder Sekunden daneben, kann dies den gesamten Prozess unterbrechen und zu erheblichen Produktivitätsverlusten führen. Eine ordnungsgemäße Roboterkalibrierung stellt sicher, dass die Programme, die die Roboterbewegung steuern, auf die richtigen Startwerte eingestellt sind und dass alle Bewegungen relativ zu diesen Werten so sind, wie sie sein sollten.
Die Kalibrierung eines Roboters ist keineswegs einfach. Auch bei einfachen Robotern müssen viele verschiedene Variablen berücksichtigt werden. Bei der Programmierung muss beispielsweise die Geometrie des Roboters und seiner Umgebung berücksichtigt werden. Bei einem Roboter mit vielen beweglichen Teilen kann dies sehr schwierig zu organisieren sein. Die Roboterkalibrierung wird durchgeführt, um sicherzustellen, dass sich die verschiedenen Funktionsteile eines Roboters nicht gegenseitig stören und nicht durch die Umgebung behindert werden.
Es gibt zwei Hauptaspekte der Roboterkalibrierung: kinematische Kalibrierung und dynamische Kalibrierung. Sowohl die Kinematik als auch die Dynamik betreffen die Bewegung der verschiedenen Teile des Roboters. Kinematik befasst sich im Allgemeinen mit der Bewegung der Teile des Roboters ohne Rücksicht auf die Mechanismen, durch die sich diese Teile bewegen. Die dynamische Roboterkalibrierung beschäftigt sich mehr mit den Teilen des Roboters selbst als mit ihrer genauen Position im Raum. Die dynamische Kalibrierung berücksichtigt beispielsweise Reibung und Masse, während sich die kinematische Kalibrierung auf die Position im Raum bezieht.
Die Roboterkalibrierung erfordert normalerweise einen erheblichen Umfang an externen Messungen, um sicherzustellen, dass der Roboter und alle seine Teile dort sind, wo sie sein müssen. Laser, Lineale, Triangulation und andere Methoden können alle verwendet werden, um eine präzise Positionierung zu gewährleisten. Präzision in diesem Bereich ist sehr wichtig, da die Messung im Allgemeinen die Werte bestimmt, die die Bewegung des Roboters lenken.
Die Programme, die zur Roboterkalibrierung verwendet werden, basieren im Allgemeinen auf den mathematischen Prinzipien der Optimierung. Die Bewegungen sind so effizient wie möglich optimiert – es werden die kürzesten und schnellstmöglichen Bewegungen verwendet. Auf diese Weise können industrielle Prozesse mit Robotern schnell und mit minimalem Zeit- und Energieaufwand ablaufen.