[發(fā)明專利]定位測試方法及定位測試裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710482570.2
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN107270811A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱輝煌;張樹祥
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市恒科通機(jī)器人有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/00
• 分類號(hào): G01B11/00;G01M13/00
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司44224
• 代理人: 鄧云鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及設(shè)備精確定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種定位測試方法及定位測試裝置。

背景技術(shù)

平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人又稱SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm)型機(jī)器人，是一種應(yīng)用于裝配作業(yè)的機(jī)器人手臂。對于SCARA的定位精度測量有很多方法，傳統(tǒng)的定點(diǎn)精度測量方法有撞擊千分表法和連續(xù)波激光測距法。兩種方法都要求被測物體的待測表面要絕對平整，并且要求每次測量的點(diǎn)或者線在同一高度。但是實(shí)際應(yīng)用中是無法達(dá)到絕對平整度要求的。因此采用撞擊千分表法和連續(xù)波激光測距法測量定位精度時(shí)會(huì)引入一定的固有誤差，不能準(zhǔn)確的測量到實(shí)際的定位精度。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對傳統(tǒng)的測量方法不能準(zhǔn)確的測量到實(shí)際的定位精度的問題，提供一種定位測試方法及定位測試裝置。本方案不要求待測表面絕對平整。也不要求待測的點(diǎn)或者線在同一個(gè)高度。本方法形成一個(gè)待測平面，只要待測點(diǎn)在一個(gè)平面內(nèi)。

一種定位測試方法，用于測定機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)裝置的定位精度，所述機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)裝置包括，機(jī)械臂、與機(jī)械臂轉(zhuǎn)動(dòng)連接的旋轉(zhuǎn)軸和設(shè)置于所述機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)裝置的標(biāo)定物體，所述定位測試方法包括以下步驟：

提供第一圖像獲取裝置和第二圖像獲取裝置，所述第一圖像獲取裝置具有第一拍照方向，所述第二圖像獲取裝置具有第二拍照方向，所述第一拍照方向和所述第二拍照方向相互交叉形成一個(gè)拍攝區(qū)域，所述拍攝區(qū)域內(nèi)設(shè)置有預(yù)設(shè)位置；

在所述標(biāo)定物體上設(shè)置拍照標(biāo)識(shí)；

所述機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)裝置通過所述機(jī)械臂和所述旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)所述標(biāo)定物體進(jìn)行多次經(jīng)過所述預(yù)設(shè)位置的運(yùn)動(dòng)；

每次當(dāng)所述標(biāo)定物體運(yùn)動(dòng)到所述預(yù)設(shè)位置時(shí)，所述第一圖像獲取裝置和所述第二圖像獲取裝置獲取所述拍照標(biāo)識(shí)以及所述標(biāo)定物體的圖像信息；

對所述圖像信息進(jìn)行處理，得出所述定位測試方法的定位精度。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述拍照標(biāo)識(shí)設(shè)置在所述標(biāo)定物體的一個(gè)平面處，所述拍照標(biāo)識(shí)在所述第一拍照方向上。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述拍照標(biāo)識(shí)設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸的截面處，所述拍照標(biāo)識(shí)在所述第二拍照方向上。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)裝置通過所述機(jī)械臂和所述旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)所述標(biāo)定物體進(jìn)行多次經(jīng)過所述預(yù)設(shè)位置的運(yùn)動(dòng)，包括：

所述經(jīng)過所述預(yù)設(shè)位置的運(yùn)動(dòng)，包括：設(shè)定運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)；

所述運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)為所述機(jī)械臂在安全運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)的一個(gè)定點(diǎn)，所述運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)為所述拍攝區(qū)域內(nèi)設(shè)置的預(yù)設(shè)位置。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)裝置通過所述機(jī)械臂和所述旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)所述標(biāo)定物體在所述運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)和所述運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)之間進(jìn)行多次重復(fù)運(yùn)動(dòng)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)裝置通過所述機(jī)械臂和所述旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)所述標(biāo)定物體進(jìn)行多次經(jīng)過所述預(yù)設(shè)位置的運(yùn)動(dòng)，包括：

設(shè)定所述機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)距離，所述運(yùn)動(dòng)距離的終點(diǎn)為所述預(yù)設(shè)位置。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)裝置通過所述旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)所述標(biāo)定物體多次重復(fù)運(yùn)動(dòng)相同的運(yùn)動(dòng)距離，并使所述運(yùn)動(dòng)距離的終點(diǎn)在所述預(yù)設(shè)位置。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述對所述圖像信息進(jìn)行處理，得出所述定位測試方法的定位精度，包括：

根據(jù)所述圖像信息獲取所述拍照標(biāo)識(shí)在X軸、Y軸、Z軸和A軸的坐標(biāo)偏差；

根據(jù)所述拍照標(biāo)識(shí)在X軸、Y軸、Z軸和A軸的坐標(biāo)偏差，分別得出所述機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)裝置的定位誤差的均方差分布圖；

根據(jù)所述均方差分布圖得出系統(tǒng)整體誤差和容錯(cuò)率為0時(shí)的精度值，所述系統(tǒng)整體誤差和所述容錯(cuò)率為0時(shí)的精度值用于表征所述定位測試方法的定位精度。

一種定位測試裝置，用于測定機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)裝置的定位精度，所述定位測試裝置包括：標(biāo)定支架、第一圖像獲取裝置和第二圖像獲取裝置；

所述第一圖像獲取裝置具有第一拍照方向，所述第二圖像獲取裝置具有第二拍照方向，所述第一拍照方向和所述第二拍照方向相互交叉形成一個(gè)拍攝區(qū)域，所述拍攝區(qū)域內(nèi)設(shè)置有預(yù)設(shè)位置。

所述第一圖像獲取裝置設(shè)置于所述標(biāo)定支架，并且所述第一圖像獲取裝置在所述標(biāo)定支架的位置可調(diào)；

所述第二圖像獲取裝置設(shè)置于所述標(biāo)定支架，并且所述第二圖像獲取裝置在所述標(biāo)定支架的位置可調(diào)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一圖像獲取裝置和所述第二圖像獲取裝置為相機(jī)、攝像頭、CCD或CMOS。