机器人关节编码器零位确定

机器人关节编码器零位确定通俗讲解

机械腿的三个关节都装了带 A、B、Z 三相的普通增量式编码器，每次调试时怎么让编码器回到 “真正的零点” 呢？先说说原理：这类编码器记录的位置，是从它上电瞬间自动设定的 “伪零点” 开始算的，但这个零点不一定是你想要的机器人实际零点（“真零点”）。

图为机器人关节内部结构及编码器安装照片

怎么找到 “真零点”？两种实用方案：

1. 加个辅助传感器帮忙定位
可以额外装个传感器来算 “伪零点” 和 “真零点” 的位置差，比如：
绝对编码器：直接能读出绝对位置，精度高；
光电开关 / 机械按钮：当关节转到特定位置时，传感器触发，记录此时的位置差。
虽然不同传感器精度有高有低，但只要能找到你想设的 “真零点” 就行（可能有点误差，但够用）。

2. 让关节 “撞限位” 反推零点
不用额外装传感器，让关节慢慢动，直到碰到机械限位，这时候电机力矩会突然变大。记录下撞限位时的位置，再反推出 “真零点” 该在的位置。举个例子：假设撞限位时位置是 100 度，而你想让 “真零点” 在限位前 20 度的位置，那差值就是 20 度，标定后就能通过编码器的相对位置算出实际绝对位置了。
不过这个方法误差可能更大，而且一定要保证机械结构够结实，别撞坏了！

想让编码器从 “伪零点” 对准 “真零点”，要么加传感器直接测差值，要么让关节撞限位算差值，标定后就能用相对位置算出实际位置啦～

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