[發明專利]機器人零點校準系統及機器人零點校準方法

有效

• 申請號: 201510973776.6
• 申請日: 2015-12-18
• 公開（公告）號: CN105364924B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 王業率;趙天光
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: B25J9/10
• 分類號: B25J9/10;B25J9/16
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 李海建

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，特別涉及一種機器人零點校準系統及機器人零點校準方法。

背景技術

目前，工業機器人已成為一種標準設備在全球得到廣泛應用。在工業機器人實際應用中，為了減少實際操作中的誤差，機器人精度需要有合適的方法或系統進行校準提高。

工業機器人的機械臂運動需要根據三維空間中的起始坐標以及終點坐標確定運動軌跡，從而進行軌跡規劃。在軌跡規劃后，通過運動控制模塊控制、驅動機器人的動作實施模塊。機器人所工作的目標的位置與姿態可以將機械臂移動到工作空間中一個從未示教過的點，稱為計算點。到達計算點的精度即為機械臂的定位精度。機械臂的定位精度受到重復精度的影響，同時也受到機器人運動學方程中參數精度的影響。D-H(Denavit-Hartenberg，矩陣)參數中的誤差將會引起逆運動學方程中關節角的計算誤差。因此，機械臂的定位精度通常比較差，且變化相當大。

在工業機器人的實際應用中，會涉及到許多需要高精度的應用環境，例如微電子、醫療、精密加工等等。在這些情況下，對工業機器人定位精度的校準尤其重要。一方面，需要利用標定技術對工業機器人精度作進一步的提高；另一方面，需要對研發設計的工業機器人進行工作精度的相關檢測，以量化工業機器人工作的可靠性與穩定性。

機器人的零點校準方法主要有三種方式。第一種，使用三坐標測量儀或者激光干涉儀進行坐標定位，然后通過對坐標方程及標定方程進行更大計算量的計算進行零點位置校準，測量的精度較高，但是測量過程較為繁瑣，效率不高；第二種，在各關節進行零位對準的設計，加入定位插銷進行校準，該方法精度較低；第三種，將高精度傳感器裝在機器人本體上，然后進行零點的標定，該方法易于安裝、設計，但是傳感器較為精密，安裝過程中會引入誤差導致零點位置不精確。

因此，如何提高校準效率及精度，是本技術領域人員亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種機器人零點校準系統，提高校準效率及精度。本發明還公開了一種機器人零點校準方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種機器人零點校準系統，包括機器人，還包括校準裝置；

所述校準裝置包括用于支撐所述機器人的支撐板；設置于所述支撐板上，用于定位所述機器人的基座位置的定位裝置；設置于所述支撐板上的支撐柱；設置于所述支撐柱上，用于檢測所述機器人的校準部位的校準傳感器；

所述機器人的校準部位設置有校準結構。

優選地，上述機器人零點校準系統中，所述校準結構為圓錐校準孔。

優選地，上述機器人零點校準系統中，所述定位裝置包括設置于所述支撐板上的支撐柱及定位傳感器；

所述基座的定位位置設置有定位結構。

優選地，上述機器人零點校準系統中，所述定位結構為圓錐定位孔。

優選地，上述機器人零點校準系統中，所述定位傳感器的數量均為兩個，分別為相互垂直的第一定位傳感器及第二定位傳感器；

所述定位結構的數量為兩個，分別為用于與所述第一定位傳感器相對設置的第一定位結構及用于與所述第二定位傳感器相對設置的第二定位結構。

優選地，上述機器人零點校準系統中，所述定位傳感器與所述支撐柱一一對應。

優選地，上述機器人零點校準系統中，所述機器人還包括依次通過軸關節連接的第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿、第五連桿(45)及末端法蘭，所述第一連桿與所述基座通過軸關節連接；

所述校準結構包括設置于所述第二連桿上的第一校準結構及設置于所述第四連桿上的第二校準結構；

所述校準傳感器包括與所述第一校準結構對應設置的第一校準傳感器及與所述第二校準結構對應設置的第二校準傳感器。

優選地，上述機器人零點校準系統中，還包括設置于所述末端法蘭上的定位輔助塊；

所述校準結構還包括設置于所述定位輔助塊上的第三校準結構及第四校準結構，所述第三校準結構與所述第四校準結構的中心線相互垂直；

所述校準傳感器包括與所述第三校準結構對應設置的第三校準傳感器及與所述第四校準結構對應設置的第四校準傳感器。

優選地，上述機器人零點校準系統中，所述校準傳感器與所述支撐柱一一對應。

本發明還提供了一種機器人零點校準方法，應用如上述任一項所述的機器人零點校準系統；包括步驟：

1)確保校準裝置的支撐板水平設置，將機器人定位設置于所述支撐板上；