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動力學建模
    高創首先考慮使用動力學建模來解決一家機器人制造商遇到的高速Delta機器人的性能問題，這些機器人用于半導體行業。

    這些機器人被用來處理太陽能晶片，這項應用需要很高的加速度和極高的精確度。Delta機械臂結構本就脆弱，所以機械臂非常易損。此外，機械臂可能對昂貴的負載及生產材料造成沖擊和損壞。Delta運動學基于由球狀關節連起來的平行四邊形機構，在一些系統中，這些平行四邊形連接到移動平臺和機械臂連桿。若超過一定位置或角度時，需要力來分解，機器人則大幅度減速，即使是一個小碰撞或強震動也可使機器人解體。更復雜的是，這些斷裂點典型地位于伸出位置，碰到障礙物風險更高。機器人折斷后，留存的撞擊未被檢測出，會增加潛在破損機率。

    為解決以上隱患，Servotronix工程師采納并改善科研中原有的動力學模型，從而為Delta機器人提供更好的控制。

    描述Delta機器人的最終模型或算法集合，只是本文故事的一半。

機器人動力學模式
    模型是通用的。因機器人尺寸和質量不同，實際參數值多種多樣。盡管機器人運動學相同，但物理性質不同。同一系列中的每臺機器人物理性質可能存在差異，從而導致每臺機器人的性能不同。

■力矩誤差表明，計算出的力矩值能準確預估濾波后的力矩

    一旦機器人系統建模完成，則需要獲取精準的動力學參數值。高創通過開發額外算法，運動學和動力學參數自動識別過程，實現了這一需求。

    一些參數，例如機械臂連桿的幾何尺寸，容易測量并插入公式中；然而其他參數值，例如每個連桿的質心，則需要自動識別過程來確定。

    在識別過程中，機器人隨機移動，動力學參數值由高創識別算法確定。各種內外部因素，如形狀、材料、線纜、摩擦力等，都需列入計算。

    Delta機器人的基于模型控制取得成功后，高創相繼開發了其他機器人動力學模式，例如SCARA機器人、四軸橫臂機器人和五軸伽利略球形機器人。因為公司已意識到動力學建模能解決日益增長的大功率、高速度和低成本需求。

    使用動力學模型，高創的客戶已經取得了更快的整定時間，并實現了更好的軌跡跟蹤運動控制。另一個優勢是，通過隨時變動的機械參數，尤其是摩擦力常數，可檢測系統磨損和撕裂。

高創多軸控制器softMC
    基于模型的控制目前已經應用于高創多軸控制器softMC。通過實時運動總線系統，這種控制的效果得以最終實現。EtherCAT通訊使得高創softMC多軸控制器以每毫秒更新驅動值。在每次采樣中，softMC從驅動器接收或發出轉矩指令值和轉矩反饋值及標準位置和速度值，softMC配高創CDHD伺服驅動器是典型匹配，配置后可接收自身計算出的額外力矩值，作為力矩補充。

    基于模型的控制最直接的益處是檢測并避免沖擊，這點在Delta機器人案例中清晰可見。負載、工作環境及操作人員都可得到更好保護。此外，該控制方法不需要力傳感器，從而簡化系統設計，減少成本。

    該控制方法最顯著的益處是改善機器人運轉狀態及提高驅動器性能。到達位置所需的力矩值可被計算得出，且能精確地控制，因此路徑能得到大幅度地優化。因為通過計算得到電流，并非簡單由反饋環獲得，所以所需的電流更平緩，從而取得更好的速度控制，減少顫抖和抖動。

    通過對運動中機器人上力矩和力的預估，以及對過大力矩的阻止，使得機器人提速變得更簡單，更安全，同時減少了振動，縮短了整定時間。基于模型的控制最終使機器人系統運動更快，更精準，且高產量。