机器人中的 jog 是什么意思？

jog

1.基本含义

用户在操作工业机器人时经常会见到 jog 这个词，它一般翻译成“点动”[1]，或者“单步运动”[2]。在有些时候，例如示教，用户需要手动控制机器人以时断时续的方式运动，而不是一直连续地运动，这时就需要“点动”功能了。“点动”强调用户手动操作[3,4]（而不是由程序自动控制）从而控制机器人各个轴的运动（的方向和速度）。通俗的讲，“点动”中“点”的意思是点击按键，“动”的意思是机器人运动。所以，点动就是“一点一动，不点不动”[5]。具体来说，点动有两种操作方式[2,6]：

1. 连续点动：这是最常用的一种方式。当用户按下点动按键时，对应的轴就会以设定好的速度连续转动，一旦用户松开按键，轴就会立即停止转动。

2. 增量点动：当用户按下点动按键时，轴就会以设定好的速度转动某个固定的角度（或距离），到达这个角度后，轴就会停止转动，而不管用户是否一直按着按键。当用户松开按键并再次按下按键时，轴又会以同样的方式运动。

用户可以借助点动操作来手动调整机器人每个关节的角度，从而控制机械臂末端到达某个位置或者姿态。为了方便用户，大多数机器人的示教器（Teach Pendant）上都有点动快捷键。例如在伺服使能的条件下（就是按住示教器上的伺服键），按下示教器上的关节1增加按键（下面左图中红圈所示的 +），机器人第一个关节就会转动，增大一定的角度。

上面提到的“轴”是广义上的，不仅包括传统的机器人关节处的转动轴，也可以是直线关节对应的移动轴，甚至还可以是工作空间的任意参考坐标系的 x,y,z 轴。例如，用户可以在点动模式下直接控制机械臂末端工具的位置和姿势：比如说沿着某个三维直角坐标系的 x 轴方向做直线运动（这时的“轴”指的是对应坐标系的 x 轴），至于每个关节该如何转动用户不需要操心，机器人的控制器会自动调用逆运动学功能计算各关节运动的速度和角度以实现用户想要的运动。

2.Jog的来源

机器人中使用的 jog 应该是从机床领域借用过来的一个术语，在机床中的原意是“缓慢、轻轻地推进（切削刀具）。

3.与其它概念的区别

注意，“点动”不是指“点位运动”。“点位运动”的意思是机器人做点到点的运动（Point To Point），即机械臂末端从某个位置（点）运动到另一个位置（点），这个过程是程序控制的。

jog 在英文中最常用的意思是“慢跑”，但是不能在运动控制领域这样翻译。在 Servotronix 公司的中文手册里就出现了这样的低级错误，显然翻译人员是个外行（不知道的人还真搞不懂控制器慢跑是什么意思）。

4.实例

在 KEBA 机器人控制器的帮助手册[7]中对“点动”功能有这样的介绍：

5.参考资料

[1]　《伺服与运动控制系统设计》　田宇：人民邮电出版社，第69页.

[2]　《实用运动控制技术》　丛爽，李泽湘：电子工业出版社，第195页.

[3]　数控系统的点动控制，谢明红 , 林碧 , 蔡伯阳：华侨大学学报(自然版).

[4]　基于BECKHOFF TwinCAT的开放式数控系统软件开发，史小磊.

[5]　《浅谈点动与连续运转的控制原理及技能》　陆海：企业技术开发.

[6]　面向用户开放的嵌入式运动控制平台研究及应用，刘国营：山东大学，第41页.

[7]　《KeMotion Robotic Basics》，第51页.

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