[發明專利]一種工業機器人的標定系統及方法

有效

• 申請號: 201710487327.X
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107243897B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 高貫斌;孫國慶;那靖;傘紅軍;伍星
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B25J9/10
• 分類號: B25J9/10;B25J9/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種工業機器人的標定系統及方法，本發明中計算機含有數據采集軟件；其中工業機器人通過工業機器人電纜與計算機連接通訊，關節臂式測量機通過關節臂式測量機電纜與計算機連接通訊；通過計算機控制數據采集軟件采集工業機器人的末端位置和和關節臂式測量機的關節轉角；連接板通過螺栓Ⅰ與需要標定的工業機器人的第六個關節末端的法蘭盤連接；錐孔通過螺栓Ⅱ與連接板連接。本發明采用關節臂式測量機進行測量，發揮了關節臂式測量機運動靈活、空間大的特點，從而在采集數據時機器人末端的運動空間大，機器人各關節的運動更加充分，為結構參數解算提供了魯棒性更強的數據支持。

技術領域

本發明涉及一種工業機器人的標定系統及方法，屬于機器人標定領域。

背景技術

工業機器人是一種能夠自動控制、可編程、具有三個或更多軸的多功能機械手，在工業自動化應用中使用時，工業機器人可以安裝在某一固定位置或者安裝在移動導軌上。末端位置精度是工業機器人一個重要的性能指標，隨著工業機器人在各個行業中的應用范圍越來越廣，人們對末端位置精度提出了更高的要求。然而由于各種誤差因素的影響，機器人末端實際位置和往往與控制器的期望位置之間存在著一定的誤差，這種誤差是機器人精度的最重要指標之一。

提高機器人位置精度通常有兩種方法。一種是通過選用更高的精度標準的元器件，并盡可能的減少機器人的裝配誤差，但這種方法有時在經濟上不合理上、在生產上不可行。另一種方法是通過采用標定技術實現末端位置的誤差補償，整體上提高機器人末端的位置精度，通常，該方法可以取得明顯效果，是提高末端位置精度的重要途徑。

發明內容

本發明提供了一種工業機器人的標定系統及方法，通過增大標定操作時各關節的運動空間，使采集到的數據廣泛而無死角，從而提高結構參數解算的魯棒性和精度，并提高工業機器人的精度。

本發明的技術方案是：一種工業機器人的標定系統，包括計算機1、關節臂式測量機電纜2、工業機器人電纜3、關節臂式測量機4、工業機器人5、錐孔7和連接板8；

所述計算機1含有數據采集軟件；其中工業機器人5通過工業機器人電纜3與計算機1連接通訊，關節臂式測量機4通過關節臂式測量機電纜2與計算機1連接通訊；通過計算機1控制數據采集軟件采集關節臂式測量機4的末端位置和工業機器人5的關節轉角；連接板8通過螺栓Ⅰ9與需要標定的工業機器人5的第六個關節末端的法蘭盤連接；錐孔7通過螺栓Ⅱ10與連接板8連接。

一種工業機器人的標定方法，所述方法的具體步驟如下：

Step1、上電，打開關節臂式測量機4和工業機器人5的控制軟件；

Step2、將工業機器人5與關節臂式測量機4回零；

Step3、讓工業機器人5運動到任意位置，并牽引關節臂式測量機4，使測量機測頭6與工業機器人5末端錐孔7貼合；

Step4、在計算機1上利用數據采集軟件記錄此時關節臂式測量機4的末端位置與工業機器人5的關節轉角，設置此初始化計數變量i＝1；

Step5、判斷是否完成了標定數據采集操作：

若尚未完成則轉至步驟Step6；若已完成標定數據采集操作則轉至步驟Step8；

Step6、繼續讓工業機器人5運動到任意位置，原則為：移動的位置盡量覆蓋工業機器人5的工作空間；牽引關節臂式測量機4，使測量機測頭6與工業機器人5末端錐孔7貼合；

Step7、在計算機1上利用數據采集軟件記錄此時關節臂式測量機4的末端位置與工業機器人5的關節轉角；采集計數變量自增1：i＝i+1；

Step8、完成標定數據采集后，令n＝i；利用采集到的n組數據和工業機器人5的運動學方程計算工業機器人5相應末端位置的理論值P，并將采集的關節臂式測量機4相應末端位置設為P_c；