[發(fā)明專利]一種空間機(jī)械臂幾何參數(shù)標(biāo)定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611226444.2
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106625774B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顧營迎;喬冠宇;李大為;劉宏偉;徐振邦
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 22214
• 代理人: 王瑩

1.一種空間機(jī)械臂幾何參數(shù)標(biāo)定方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、在機(jī)械臂的每個關(guān)節(jié)的運(yùn)動部件的側(cè)面加工三個靶座端面，三個靶座端面的中心位于三角形的三個頂點(diǎn)上，且在空間某個方位同時可見，每個靶座端面上固定有一個靶座，三個靶座依次按順序編號，完成后，得到多個固定有靶座的關(guān)節(jié)；

步驟二、分別建立每個固定有靶座的關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)端面坐標(biāo)系，每個固定有靶座的關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)端面坐標(biāo)系的建立過程為：

將激光雙頻干涉儀和固定有靶座的關(guān)節(jié)放置在測試平臺上，且保持激光雙頻干涉儀和固定有靶座的關(guān)節(jié)的空間位置關(guān)系固定不變，將測量靶球放置在固定有靶座的關(guān)節(jié)的任意一個靶座上，然后讓關(guān)節(jié)通電自由轉(zhuǎn)動，用激光雙頻干涉儀測量在運(yùn)動過程中測量靶球的空間位置，用激光雙頻干涉儀處理軟件擬合測試靶球運(yùn)動的圓心和圓周平面，設(shè)定該圓心為關(guān)節(jié)端面坐標(biāo)系的原點(diǎn)，設(shè)定該圓周平面為關(guān)節(jié)端面坐標(biāo)系的xy平面，用激光雙頻干涉儀測量關(guān)節(jié)臂桿基座的軸線，設(shè)定關(guān)節(jié)臂桿基座的軸線在圓周平面的投影并與關(guān)節(jié)臂桿基座伸出方向一致的方向為關(guān)節(jié)端面坐標(biāo)系的x方向；

步驟三、分別測定每個固定有靶座的關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)端面坐標(biāo)系與該固定有靶座的關(guān)節(jié)的三個靶座的位置關(guān)系，每個固定有靶座的關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)端面坐標(biāo)系與該固定有靶座的關(guān)節(jié)的三個靶座的位置關(guān)系的測定過程為：

保持步驟二建立關(guān)節(jié)端面坐標(biāo)系時，激光雙頻干涉儀與固定有靶座的關(guān)節(jié)的位置關(guān)系不變，將測量靶球分別按靶座編號順序依次放置在固定有靶座的關(guān)節(jié)的三個靶座上，以關(guān)節(jié)端面坐標(biāo)系為工作坐標(biāo)系，按順序記錄三個靶座的空間位置數(shù)據(jù)，得到關(guān)節(jié)端面坐標(biāo)系與三個靶座的空間位置固連關(guān)系；

步驟四、裝配機(jī)械臂各關(guān)節(jié)，裝配完成后，通過指令將機(jī)械臂各關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)角度歸零位，保持機(jī)械臂的空間位置在整個測量過程中不變，用激光雙頻干涉儀按靶座編號順序分別測量各固定有靶座的關(guān)節(jié)處的三個靶座的空間位置點(diǎn)，根據(jù)步驟三得到的關(guān)節(jié)端面坐標(biāo)系與三個靶座的空間位置固連關(guān)系，恢復(fù)各個固定有靶座的關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)端面坐標(biāo)系；

步驟五、通過數(shù)據(jù)處理軟件，根據(jù)恢復(fù)的各個固定有靶座的關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)端面坐標(biāo)系測量機(jī)械臂的幾何參數(shù)，完成空間機(jī)械臂幾何參數(shù)的標(biāo)定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間機(jī)械臂幾何參數(shù)標(biāo)定方法，其特征在于，所述三個靶座端面均為圓形。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間機(jī)械臂幾何參數(shù)標(biāo)定方法，其特征在于，所述靶座與靶座端面粘接剛性固定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間機(jī)械臂幾何參數(shù)標(biāo)定方法，其特征在于，所述幾何參數(shù)為連桿長度a、連桿扭角α、連桿偏置d、連桿之間的關(guān)節(jié)角θ、機(jī)械臂各基座坐標(biāo)系、機(jī)械臂第一個和最后一個關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)端面坐標(biāo)系。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間機(jī)械臂幾何參數(shù)標(biāo)定方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理軟件為SpatialAnalyzer軟件。