机械臂刚度补偿验证测试方案说明
该文档主要记录目前采用的刚度补偿验证方案，以及具体测试操作、评估方法。
前提条件如下：
ARCS版本不低于 0.31.0-alpha.110（版本发布时间 2024/9/15~至今）
arcs_ws/config 配置文件，dh 补偿开启（enable_dh_comp = true）
arcs_ws/config 配置文件，刚度补偿开启（enable_stiffness_model = true）
aubo_description 里面，对应的 config 配置文件，包含刚度补偿参数（stiffness_section和stiffness_parameters）
工装说明如下：
1、出厂测试工装（L型工装）如下：
2、出厂测试工装（直板工装）如下：
3、带载工装如下：
4、5KG负载块工装如下：
从左到右依次是：带载工装没有负重块，带载工装一个负重块，带载工装两个负重块。
质量左到右依次是：左边第一个 2.5442 Kg；中间 4.0192 Kg；右边第一个 5.4934 Kg。
重心从左到右依次是：左边第一个 X=0.0 Y=78.1 Z=32.7；中间 X=29.6 Y=113.6 Z=42.7；右边第一个 X=0.0 Y=129 Z=47 。（单位：mm）
5、10KG负载块工装如下：
从左到右依次是：带载工装没有负重块，带载工装一个负重块，带载工装两个负重块。
质量从左到右依次是：左边第一个 2.2564 Kg；中间 6.2848 Kg；右边第一个 10.3084 Kg。
重心从左到右依次是：左边第一个 X=0.0 Y=42.03 Z=30.67；中间 X=50.32 Y=77.89 Z=45.78；右边第一个 X=0.0 Y=84.8 Z=48.7 。（单位：mm）
注：未提及的负载和重心，会根据实际情况提供几更新。
不同方案的区分
a、验证方案主要针对模块，具体情况如下：
1、不同模块，增加刚度补偿系数；
2、同一模块，电机型号或谐波型号不同，增加刚度补偿系数；
3、客户对精度有需求；
4、不同机械臂类型；
b、测试方案主要针对臂型，具体情况如下：
1、驱动或算法或软件版本升级；
2、已完成验证的机械臂类型；
一、验证方案
已完成验证，刚度系数模块如下：
| 模块 | 电机 | 谐波 | 是否完成验证 |
|---|---|---|---|
| M14H | 自研 | 绿的 | √ |
| M17H | 自研 | 绿的 | √ |
| M25H | 自研 | 绿的 | √ |
| M32H | 自研 | 绿的 | √ |
已完成验证，机械臂类型如下：
| 臂型 | 模块类型 | 是否完成验证 |
|---|---|---|
| i5H | 自研电机+绿的谐波 | √ |
| i10H | 自研电机+绿的谐波 | √ |
第一步、出厂测试工装
前提条件如下：
1、确认开启刚度补偿，方法如下：
机械臂上电后，需要查看 aubo_control.log 中包含stiffness_section/stiffness_parameters关键字，关节1~6都需要打印stiffness_section/stiffness_parameters关键字；
2、示教器设置重心（0，0，0）和有效负载（0），示教器显示有效负载0.0Kg
3、注意测试过程中，靶球相对于法兰的位姿不要发生变化 ，机械臂底座不能动；
4、注意测试过程中，不要撞到别的机械臂；
5、注意测试过程中，没有明显抖动，没有误碰撞；
具体测试操作如下：
1、Leica 标定，设置零点及补偿 DH --> 标定结果1；
标定结果1需要保存，excel表命名规则为：臂序列号-臂型-标定结果几.xlsx（例如：A1138362DJ60782-i5H-标定结果1.xlsx）；将excel表存放到钉盘：全部/ARCS-对外文件夹/刚度补偿测试验证；
2、Leica 测试绝对定位精度 --> 测试结果1；
测试结果1需要保存，excel表命名规则为：臂序列号-臂型-测试结果几.xlsx（例如：A1138362DJ60782-i5H-测试结果1.xlsx）；将excel表存放到钉盘：全部/ARCS-对外文件夹/刚度补偿测试验证；
预期结果如下：
测试结果1，必须满足生产准确性和重复性要求，要求如下：
机械臂DH参数判断标准
| 机械臂类型 | 准确性 | 重复性 |
|---|---|---|
| i3 | ≤1.0993（mm） | ≤0.0471（mm） |
| i5 | ≤0.571（mm） | ≤0.0545（mm） |
| i5L | ≤1.9627（mm） | ≤0.0728（mm） |
| i7 | ≤0.9738（mm） | ≤0.0452（mm） |
| i10 | ≤1.7506（mm） | ≤0.0915（mm） |
| i12 | ≤3.8821（mm） | ≤0.0715（mm） |
| i16 | ≤2.4101（mm） | ≤0.0607（mm） |
| i20 | ≤5.5756（mm） | ≤0.3723（mm） |
注：如果不符合生产要求，需要分析原因，不能进行下面的测试操作。
第二步、带载工装，不加负重块（验证刚度补偿准确性）
前提条件如下：
1、基于基坐标下，移动的四个点信息如下：
第一个点的关节角度1~6：[0, pi/2, 0, 0, 0, 0] (0°, 90°, 0°, 0°, 0°, 0°)
第二个点的关节角度1~6：[0, pi/2, 3*pi/4, 0, 0, 0] (0°, 90°, 135°, 0°, 0°, 0°)
第三个点的关节角度1~6：[0,- pi/2, 0, 0, 0, 0] (0°, -90°, 0°, 0°, 0°, 0°)
第四个点的关节角度1~6：[0, -pi/2, -3*pi/4, 0, 0, 0] (0°,- 90°, -135°, 0°, 0°, 0°)
2、确认关闭或开启刚度补偿；
3、示教器界面需要设置准确的有效负载和重心；
4、注意测试过程中，靶球相对于法兰的位姿不要发生变化 ，机械臂底座不能动；
5、注意每次测量，机械臂停止后等待 3s 确保机械臂到位；
6、注意测试过程中，不要撞到别的机械臂；
7、注意测试过程中，没有明显抖动，没有误碰撞；
以 i5H 机械臂为例进行说明，如果有其他类型机械臂进行测试，替换对应的负重块，注意设置准确负载及重心即可；
示教器需要设置对应的有效负载和重心，如下：
具体测试操作如下：
1、i5H 机械臂，关闭刚度补偿，带载工装(没有负重块)，movej （关节运动）依次移动到1/2/3/4点，Leica采集数据 --> 测试结果2；
2、i5H 机械臂，关闭刚度补偿，带载工装安装一个负重块，movej （关节运动）依次移动到1/2/3/4点，Leica采集数据 --> 测试结果3；
3、i5H 机械臂，关闭刚度补偿，带载工装安装两个负重块，movej （关节运动）依次移动到1/2/3/4点，Leica采集数据 --> 测试结果4；
4、i5H 机械臂，开启刚度补偿，带载工装(没有负重块)，movej （关节运动）依次移动到1/2/3/4点，Leica采集数据 --> 测试结果5；
5、i5H 机械臂，开启刚度补偿，带载工装安装一个负重块，movej （关节运动）依次移动到1/2/3/4点，Leica采集数据 --> 测试结果6；
6、i5H 机械臂，开启刚度补偿，带载工装安装两个负重块，movej （关节运动）依次移动到1/2/3/4点，Leica采集数据 --> 测试结果7；
测试结果2、3、4、5、6、7都需要记录保存，excel表命名规则为：臂序列号-臂型-测试结果几.xlsx（例如：A1138362DJ60782-i5H-测试结果2.xlsx）；将excel表存放到钉盘：全部/ARCS-对外文件夹/刚度补偿测试验证；
预期结果如下：
1、结果5与结果2对比，结果5更加接近1/2/3/4点的位姿。
2、结果6与结果3对比，结果6更加接近1/2/3/4点的位姿。
3、结果7与结果4对比，结果7更加接近1/2/3/4点的位姿。
注：如果达不到预期效果，需要分析原因，且不能进行下面的测试操作。
第三步、带载工装，不加负重块（验证刚度补偿对精度的提升）
第一步、关闭刚度补偿
前提条件如下：
1、关闭刚度补偿，方法如下：
机械臂上电后，需要查看 aubo_control.log 中不包含stiffness_section/stiffness_parameters关键字，关节1~6都不打印。
2、示教器设置重心和有效负载，如下图：
3、注意测试过程中，靶球相对于法兰的位姿不要发生变化 ，机械臂底座不能动；
4、注意测试过程中，不要撞到别的机械臂；
5、注意机械臂和负载，不能发生碰撞；
6、注意测试过程中，没有明显抖动，没有误碰撞；
具体测试操作如下：
1、Leica 标定，设置零点及补偿 DH --> 标定结果2；
标定结果2需要保存，excel表命名规则为：臂序列号-臂型-标定结果几.xlsx（例如：A1138362DJ60782-i5H-标定结果2.xlsx）；将excel表存放到钉盘：全部/ARCS-对外文件夹/刚度补偿测试验证；
2、Leica 测试绝对定位精度 --> 测试结果8；
3、加载2个负重块，示教器设置相应的负载和重心，直接用上一步的测试程序，测试绝对定位精度--> 测试结果9；
测试结果8/9都需要记录保存，excel表命名规则为：臂序列号-臂型-测试结果几.xlsx（例如：A1138362DJ60782-i5H-测试结果8.xlsx）；将excel表存放到钉盘：全部/ARCS-对外文件夹/刚度补偿测试验证；
第二步、开启刚度补偿
前提条件如下：
1、确认开启刚度补偿，方法如下：
机械臂上电后，需要查看 aubo_control.log 中包含stiffness_section/stiffness_parameters关键字，关节1~6都需要打印stiffness_section/stiffness_parameters关键字；
2、示教器设置重心和有效负载，如下图：
3、注意测试过程中，靶球相对于法兰的位姿不要发生变化 ，机械臂底座不能动；
4、注意测试过程中，不要撞到别的机械臂；
5、注意机械臂和负载，不能发生碰撞；
6、注意测试过程中，没有明显抖动，没有误碰撞；
具体测试操作如下：
1、Leica 标定，设置零点及补偿 DH --> 标定结果3；
标定结果3需要保存，excel表命名规则为：臂序列号-臂型-标定结果几.xlsx（例如：A1138362DJ60782-i5H-标定结果3.xlsx）；将excel表存放到钉盘：全部/ARCS-对外文件夹/刚度补偿测试验证；
2、Leica 测试绝对定位精度 --> 测试结果10；
3、加载2个负重块，示教器设置相应的负载和重心，直接用上一步的测试程序，测试绝对定位精度--> 测试结果11；
测试结果10/11都需要记录保存，excel表命名规则为：臂序列号-臂型-测试结果几.xlsx（例如：A1138362DJ60782-i5H-测试结果10.xlsx）；将excel表存放到钉盘：全部/ARCS-对外文件夹/刚度补偿测试验证；
预期结果如下：
1、结果8与结果10相比，结果10准确性更好；
2、结果9与结果11相比，结果11准确性更好；
注：如果达不到预期效果，需要分析原因，且不能进行下面的测试操作。
第四步、出厂测试工装（全局绝对定位精度测试）
第一步、开启刚度补偿
前提条件如下：
1、确认开启刚度补偿，方法如下：
机械臂上电后，需要查看 aubo_control.log 中包含stiffness_section/stiffness_parameters关键字，关节1~6都需要打印stiffness_section/stiffness_parameters关键字；
2、示教器设置重心（0，0，0）和有效负载（0），示教器显示有效负载0.0Kg
3、注意测试过程中，靶球相对于法兰的位姿不要发生变化 ，机械臂底座不能动；
4、注意测试过程中，不要撞到别的机械臂；
5、注意机械臂和负载，不能发生碰撞；
6、注意测试过程中，没有明显抖动，没有误碰撞；
具体测试操作如下：
1、正常立方体，L型工装，Leica 标定，设置零点及补偿DH --> 标定结果4，Leica 测试绝对定位精度 --> 测试结果12；
标定结果4需要保存，excel表命名规则为：臂序列号-臂型-标定结果几.xlsx（例如：A1138362DJ60782-i5H-标定结果4.xlsx）；将excel表存放到钉盘：全部/ARCS-对外文件夹/刚度补偿测试验证；
2、切换立方体，变成L型工装，Leica 标定，不补偿，Leica 测试绝对定位精度 --> 测试结果13；
测试结果12/13都需要记录保存，excel表命名规则为：臂序列号-臂型-测试结果几.xlsx（例如：A1138362DJ60782-i5H-测试结果12.xlsx）；将excel表存放到钉盘：全部/ARCS-对外文件夹/刚度补偿测试验证；
第二步、关闭刚度补偿
前提条件如下：
1、确认关闭刚度补偿，方法如下：
机械臂上电后，需要查看 aubo_control.log 中不包含stiffness_section/stiffness_parameters关键字，关节1~6都不打印。
2、示教器设置重心（0，0，0）和有效负载（0），示教器显示有效负载0.0Kg
3、注意测试过程中，靶球相对于法兰的位姿不要发生变化 ，机械臂底座不能动；
4、注意测试过程中，不要撞到别的机械臂；
5、注意机械臂和负载，不能发生碰撞；
6、注意测试过程中，没有明显抖动，没有误碰撞；
具体测试操作如下：
1、正常立方体，L型工装，Leica 标定，设置零点及补偿DH --> 标定结果5，Leica 测试绝对定位精度 --> 测试结果14；
标定结果5需要保存，excel表命名规则为：臂序列号-臂型-标定结果几.xlsx（例如：A1138362DJ60782-i5H-标定结果5.xlsx）；将excel表存放到钉盘：全部/ARCS-对外文件夹/刚度补偿测试验证；
2、切换立方体，变成L型工装，Leica 标定，不补偿，Leica 测试绝对定位精度 --> 测试结果15；
测试结果14/15都需要记录保存，excel表命名规则为：臂序列号-臂型-测试结果几.xlsx（例如：A1138362DJ60782-i5H-测试结果14.xlsx）；将excel表存放到钉盘：全部/ARCS-对外文件夹/刚度补偿测试验证；
预期结果如下：
1、测试结果12、14，必须满足生产准确性和重复性要求；如果不符合生产要求，需要分析原因，不能进行下面的测试操作。
2、测试结果12与结果14相比，结果12精度误差更小。
3、测试结果13与结果15相比，结果13精度误差更小。
注：如果达不到预期效果，需要分析原因，且不能进行下面的测试操作。
二、测试方案
第一步、出厂测试工装
前提条件如下：
1、确认开启刚度补偿，方法如下：
机械臂上电后，需要查看 aubo_control.log 中包含stiffness_section/stiffness_parameters关键字，关节1~6都需要打印stiffness_section/stiffness_parameters关键字；
2、示教器设置重心（0，0，0）和有效负载（0），示教器显示有效负载0.0Kg
3、注意测试过程中，靶球相对于法兰的位姿不要发生变化 ，机械臂底座不能动；
4、注意测试过程中，不要撞到别的机械臂；
5、注意测试过程中，没有明显抖动，没有误碰撞；
具体测试操作如下：
1、Leica 标定，设置零点及补偿 DH --> 标定结果6；
标定结果6需要保存，excel表命名规则为：臂序列号-臂型-标定结果几.xlsx（例如：A1138362DJ60782-i5H-标定结果6.xlsx）；将excel表存放到钉盘：全部/ARCS-对外文件夹/刚度补偿测试验证；
2、Leica 测试绝对定位精度 --> 测试结果16；
测试结果16需要保存，excel表命名规则为：臂序列号-臂型-测试结果几.xlsx（例如：A1138362DJ60782-i5H-测试结果16.xlsx）；将excel表存放到钉盘：全部/ARCS-对外文件夹/刚度补偿测试验证；
预期结果如下：
测试结果16，必须满足生产准确性和重复性要求，要求如下：
机械臂DH参数判断标准
| 机械臂类型 | 准确性 | 重复性 |
|---|---|---|
| i3 | ≤1.0993（mm） | ≤0.0471（mm） |
| i5 | ≤0.571（mm） | ≤0.0545（mm） |
| i5L | ≤1.9627（mm） | ≤0.0728（mm） |
| i7 | ≤0.9738（mm） | ≤0.0452（mm） |
| i10 | ≤1.7506（mm） | ≤0.0915（mm） |
| i12 | ≤3.8821（mm） | ≤0.0715（mm） |
| i16 | ≤2.4101（mm） | ≤0.0607（mm） |
| i20 | ≤5.5756（mm） | ≤0.3723（mm） |
注：如果不符合生产要求，需要分析原因，不能进行下面的测试操作。
第二步、带载工装，不加负重块
第一步、关闭刚度补偿
前提条件如下：
1、关闭刚度补偿，方法如下：
机械臂上电后，需要查看 aubo_control.log 中不包含stiffness_section/stiffness_parameters关键字，关节1~6都不打印。
2、示教器设置重心和有效负载，如下图：
3、注意测试过程中，靶球相对于法兰的位姿不要发生变化 ，机械臂底座不能动；
4、注意测试过程中，不要撞到别的机械臂；
5、注意机械臂和负载，不能发生碰撞；
6、注意测试过程中，没有明显抖动，没有误碰撞；
具体测试操作如下：
1、Leica 标定，设置零点及补偿 DH --> 标定结果7；
标定结果7需要保存，excel表命名规则为：臂序列号-臂型-标定结果几.xlsx（例如：A1138362DJ60782-i5H-标定结果7.xlsx）；将excel表存放到钉盘：全部/ARCS-对外文件夹/刚度补偿测试验证；
2、Leica 测试绝对定位精度 --> 测试结果17；
3、加载2个负重块，示教器设置相应的负载和重心，直接用上一步的测试程序，测试绝对定位精度--> 测试结果18；
测试结果17/18都需要记录保存，excel表命名规则为：臂序列号-臂型-测试结果几.xlsx（例如：A1138362DJ60782-i5H-测试结果17.xlsx）；将excel表存放到钉盘：全部/ARCS-对外文件夹/刚度补偿测试验证；
第二步、开启刚度补偿
前提条件如下：
1、确认开启刚度补偿，方法如下：
机械臂上电后，需要查看 aubo_control.log 中包含stiffness_section/stiffness_parameters关键字，关节1~6都需要打印stiffness_section/stiffness_parameters关键字；
2、示教器设置重心和有效负载，如下图：
3、注意测试过程中，靶球相对于法兰的位姿不要发生变化 ，机械臂底座不能动；
4、注意测试过程中，不要撞到别的机械臂；
5、注意机械臂和负载，不能发生碰撞；
6、注意测试过程中，没有明显抖动，没有误碰撞；
具体测试操作如下：
1、Leica 标定，设置零点及补偿 DH --> 标定结果8；
标定结果8需要保存，excel表命名规则为：臂序列号-臂型-标定结果几.xlsx（例如：A1138362DJ60782-i5H-标定结果8.xlsx）；将excel表存放到钉盘：全部/ARCS-对外文件夹/刚度补偿测试验证；
2、Leica 测试绝对定位精度 --> 测试结果19；
3、加载2个负重块，示教器设置相应的负载和重心，直接用上一步的测试程序，测试绝对定位精度--> 测试结果20；
测试结果19/20都需要记录保存，excel表命名规则为：臂序列号-臂型-测试结果几.xlsx（例如：A1138362DJ60782-i5H-测试结果19.xlsx）；将excel表存放到钉盘：全部/ARCS-对外文件夹/刚度补偿测试验证；
预期结果如下：
1、测试结果17、19，必须满足生产准确性和重复性要求；如果不符合生产要求，需要分析原因，不能进行下面的测试操作。
2、测试结果17与结果19相比，结果19准确性更好；
3、测试结果18与结果20相比，结果20准确性更好；
注：如果达不到预期效果，需要分析原因，且不能进行下面的测试操作。