未来工业机器人的发展趋势，将会由以往着重于汽车制造应用逐渐转移至其他产业，应用范围也会随着速度、稳定性、安全性、精度、控制性和可用性而变得更加广泛。此亦为定位控制的选择与运用日益受到重视之主因。

 

       ABB机器人手册中随动文件中的位置分辨率的计算方法是：

在公式（1）：中△L是移动距离，单位时毫米，Data2-Data1表示移动距离相对应的脉冲数。那么问题来了，由于位置分辨率的小单位是0.01μm，如果根据上式中的计算结果在小数后面4位，比如是0.3125μm/pulse，那么你所输入的数值就只能是0.31或者0.32，也就是说机器人的随动速度会快或者慢于传送带的实际速度，这种情况对于某些要求精密的设备来说是非常致命的。

 

       本文研讨一种更为直接的计算机器人位置分辨率的方法。

 

       例如：现场使用伺服驱动系统，传动丝杠的导程是25mm，减速机的减速比是10:1，现场随动编码器使用的是2000rpp。

 

       我们采用机器人手册的计算方法，我们实际算出来的结果是0.3125μm/pulse，那么我们只能采用0.31或者0.32的数值，这样就会导致机器人随动过程中与传送带的实际速度不一致。但是问题出在哪里我们很难查清楚。

 

       如果我们先计算出来伺服电机转一圈传送带的移动距离：25÷10=2.5mm，就可以知道传送带移动2.5mm需要反馈2000个脉冲，那么算出来的位置分辨率就是2.5÷（2000×4）=0.3125μm，算式之中的4是因为机器人在接入编码器时都会做4倍频的处理，所以机器人收到的脉冲数是实际反馈脉冲的4倍。

 

       从上面两种算法我们可以看出，我们算出来的位置分辨率的值是一致的，但是第二种算法更可以让我们找到问题的解决办法。也就是说，我们可以根据实际情况改动丝杠的导程、减速机的减速比或者随动编码器的型号，就可以改变位置分辨率的值的大小，保证到位置分辨率的小单位。还是上面的例子，如果我们把随动编码器改为500rpp，那么我们算出来的位置分辨率就是：2.5÷（500×4）=1.25μm，可以保证机器人的随动速度跟传送带速度的一致。当然，如果我们要求编码器的分辨率尽可能的高，那么我们可以改动丝杠的导程或者改动减速机的减速比，可以达到同样的效果。

 

       这样我们就可以在前期设计的时候，优先考虑机器人的随动的一致性，避免造成后期再重新改造的被动局面。

 

       选择编码器 确保机器人精度无论机器人本身的设计多么精良，仍须仰赖所使用的元件才能充分发挥其功能与效用。机器人通常由主体（骨架）、伺服驱动系统、减速器及控制系统所组成。控制器需要接收机器人各连接处的即时位置回馈，因此编码器也是确保机器人精度不可或缺的重要元件。

 

       一般而言，设计机器人时会使用两种编码器：光学与磁性编码器。

 

       磁性编码器与光学编码器在位置感知原理上的差异，会因为环境条件不同，而產生不一样的效能结果。磁性编码器的设计採用霍尔效应感测器（Hall-sensor）技术，可在严苛的环境条件中输出可靠的数位信号回馈，具广泛操作温度、高抗衝击性与抗震能力、稳固密封及抗污染性等特色，且其非接触式的精巧轻盈设计，则可确保长久稳定的运作。

 

       光学编码器使用光学来辨识编码器位置，无论在解析度或精度上都更胜磁性编码器一筹。为机器人设计选择适合的编码器时，必须根据应用时所重视的效能来判断：是需要光学编码器较高的精度，还是在极端环境条件下表现依然可靠的磁性编码器？