הרוב המכריע של הרובוטים התעשייתיים פועלים על פי העקרונות של בקרה מבוססת מודלים. מתודולוגיה זו, על אף שהיא יעילה, מציגה שגיאות מטבעה מכיוון שכל מודל הוא הפשטה של המציאות, המפשטת דינמיקה מורכבת ואינטראקציות פיזיות שיכולות להשתנות מעט בעולם האמיתי. אי-התאמות אלו מחייבות תהליך קפדני של כיול כדי להבטיח שהרובוטים יבצעו משימות בדיוק הגבוה ביותר האפשרי. כיול של רובוטים תעשייתיים אינו פעולה יחידה אלא תהליך מקיף ומתמשך הכולל מידול, מדידה מדויקת, זיהוי הפרמטרים בפועל של הרובוט לעומת המודלים התיאורטיים שלו, ויישום קפדני של אסטרטגיות פיצוי שגיאות.
הבנת תחילתן של שגיאות במערכות רובוטיות היא הבסיס לכיול שלהן. שגיאות ברובוטים תעשייתיים נובעות ממספר רב של מקורות, המסווגים באופן נרחב לגורמים קינמטיים ודינמיים. שגיאות הקשורות לקינמטיות כוללות את השגיאות הנובעות מהבנייה הפיזית ומהפעולה המכנית של הרובוט, כגון אי דיוקים בעיבוד שבבי, סובלנות מכנית או שגיאות הרכבה, סטיות נקודת אפס, נגיעה במערכות הילוכים ואי דיוקים ביחסי העברה ותהליכי כיול. מצד שני, שגיאות הקשורות לדינמיות קשורות לאופן שבו הרובוט נע ומגיב לכוחות, וכוללות שינויים במסה או במרכז הכובד, אי התאמות טנזור אינרציה, כוחות חיכוך וגמישות של מפרקים וקישורים מחברים.
ניסיון מעשי האיר שרובוטים לא מכוילים יכולים להפגין אי דיוקים משמעותיים, עם שגיאות בסיס שנעות בין 15 ל-30 מ"מ, שגיאות בנקודת הכלים המרכזית (TCP) של 5 עד 10 מ"מ, ושגיאות מערכתיות כוללות גם בטווח של 5 עד 10 מ"מ. באמצעות כיול קפדני, ניתן לצמצם באופן דרסטי את שולי השגיאה הללו, ולשפר את הדיוק והאמינות של הרובוט.
ההשלכות של הזנחת כיול רובוט הן עמוקות. רובוטים לא מכוילים אינם מסוגלים לשתף תוכניות ביעילות בשל אי הדיוקים המובנים שלהם, וכתוצאה מכך דיוק נמוך וחוסר יציבות בפעולות שלהם. לעומת זאת, רובוט מכויל היטב יכול לשפר משמעותית את יכולת ההסתגלות והביצועים שלו בסביבות דינמיות, ולהציג יכולת מוגברת לנהל אי-ודאות.
אחד המניעים העיקריים מאחורי הפער בין הפרמטרים התפעוליים המעוצבים של הרובוט לבין הביצועים שלו בעולם האמיתי הוא ההבדל המובנה בין מודלים תיאורטיים לפרמטרים בפועל. כיול, אם כן, הופך לשלב מכריע בגישור הפער הזה, ולעתים קרובות משפר את דיוק הרובוט במספר סדרי גודל.
יתרה מכך, הפיתוח והחידוד של רובוטים תעשייתיים דורשים גישה לנתונים מדויקים בעולם האמיתי כדי להעריך מאפיינים סטטיים ודינאמיים באופן מקיף. זה מצריך מערכת כיול חזקה המסוגלת ללכוד נתונים מדויקים כדי להודיע על התאמות ושיפורים. לפיכך, כיול אינו רק אמצעי לתיקון שגיאות אלא מרכיב קריטי בתהליך האיטרטיבי של תכנון, בדיקה ופריסה של רובוטים, המבטיח שרובוטים תעשייתיים יכולים להשיג ולשמור על רמות הדיוק והאמינות הגבוהות הנדרשות למשימות המורכבות שלהם.
