工业机器人在选用编码器时，侧重点与其他自动化设备有显著不同，其核心在于绝对精度、可靠性、动态响应和抗恶劣环境能力，以确保机器人能够精确、稳定、高速地完成复杂的轨迹运动。以下是工业机器人选用编码器时更侧重的几个方面，按重要性排序：

1、绝对式 vs 增量式：绝对位置是刚性需求

       这是最首要、最根本的决定。

       绝对式编码器：几乎是现代工业机器人的标配。

       原因：机器人开机后必须立刻知道每个关节轴的确切位置（即“零点”或“绝对位置”），而无需进行回零操作。

优势：

       免示教回零：节省宝贵的生产节拍时间。

       断电位置保持：即使突然断电，编码器也能依靠后备电池或多圈技术记住当前位置，恢复供电后无需重新校准，极大提高了设备可用性和安全性。

       高可靠性：避免了增量式编码器因干扰或电池故障导致位置丢失的风险。

       增量式编码器：在机器人领域已基本被淘汰，仅见于一些老旧或非常低端的机型。

缺点：每次上电后，机器人必须执行回零操作（移动到机械限位或零点开关），费时且增加机械磨损。

结论：机器人首选绝对式编码器，尤其是多圈绝对式编码器。

2、高分辨率与高精度

       这是实现机器人精准运动的核心。

       分辨率：指编码器能识别的最小位置变化。高分辨率使得机器人的运动控制更加“平滑”，特别是在低速运行时，能有效避免爬行现象，并提高轨迹跟踪精度。

       精度：指编码器指示位置与实际机械位置之间的误差。高精度直接决定了机器人的绝对定位精度和重复定位精度。机器人制造商需要通过精密的算法对编码器误差（如细分误差、安装偏心等）进行补偿。

       侧重点：机器人需要的是在整个运动范围（多圈） 内都具有高精度和高分辨率，而不仅仅是单圈内的性能。

3、强大的动态响应与高速性能

       机器人经常进行高速、高加减速的运动。

       高响应频率：编码器必须能跟上电机的高速旋转，并实时、无延迟地将位置信号反馈给驱动器。否则会导致控制环路失稳，产生振动或跟随误差。

       接口速度：现代机器人普遍采用高速串行接口，如：

       EnDat 2.2 (海德汉)

       BiSS® C (无许可协议)

       HIPERFACE DSL (森斯特/西门子)

       这些接口不仅数据传输速率高（可达10MHz以上），还能在单根电缆上同时传输绝对位置信息和电力，并实现与驱动器的双向通信（如传递电机温度、诊断信息等）。

4、极高的可靠性与鲁棒性

       工业机器人通常工作在7x24小时的高强度工况下。

       机械鲁棒性：编码器（特别是安装在电机末端的）必须能承受高强度的振动和冲击。高等级的振动规格（如>100m/s²）是必须的。

1）环境耐受性：

       防护等级：至少需要IP64以上，以防止油污、冷却液和粉尘的侵入。在清洗或恶劣环境下，可能需要IP67甚至更高。

       温度范围：机器人关节电机发热严重，编码器必须能在宽温范围（例如 -10°C 到 +100°C）内稳定工作。

       抗电磁干扰：在变频器和伺服驱动器充斥的强电磁干扰环境中，编码器需要有良好的EMC性能，确保信号传输稳定。

5、系统集成性与紧凑性

       现代机器人设计追求轻量化、小型化和模块化。

1）紧凑的设计：

      伺服电机反馈编码器：通常要求超薄、小型化，以嵌入到紧凑的机器人关节电机中。

      空心轴/通孔设计：便于布线，让电机动力线可以直接从轴心穿过，简化机器人内部结构。

2）易于安装与调试：

       单电缆解决方案：如OMG的“单电缆技术”，将动力线和编码器反馈线集成在一根电缆中，大大简化了机器人臂内的布线，提高了可靠性和灵活性。这是目前高端机器人的一个重要趋势。

       自动定位功能：一些先进的编码器支持在安装后通过电子方式设定零点，简化了机械安装公差的要求。

6、安全性 - 功能安全

       随着人机协作机器人的发展，安全变得至关重要。

       集成安全功能：带有Safety-over-EnDat、Safety-over-BiSS 或 CIP Safety 等协议的编码器，可以直接提供经过安全认证的位置和速度信息，用于构建安全扭矩关断等安全功能，无需额外的外部安全传感器，降低了系统复杂性和成本。

        

       为工业机器人选用编码器时，其侧重点是一个系统性的考量：核心是：绝对式、高精度、高响应、高可靠、易集成。一个典型的现代工业机器人（尤其是协作机器人或高端六轴机器人）会选用：多圈绝对式编码器，具备高分辨率和高精度，采用高速串行接口，具有优异的抗振动和防油污能力，采用紧凑型或空心轴设计，并支持单电缆技术和功能安全。这些要求共同确保了机器人能够成为一个高效、精准、可靠的生产工具。更多有关于编码器的相关技术问题可以持续关注我们的网站或者来电咨询，中山柏帝机电GUBOA编码器董工竭诚为您服务。