[發明專利]一種六自由度并聯機構的示教機械臂參數標定裝置及方法

在審

• 申請號: 201810981747.8
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN108890649A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 汪建曉;張幼財;秦磊;李向昆
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院;佛山市新鵬機器人技術有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J9/00
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 劉興亮

本發明公開了一種六自由度并聯機構的示教機械臂參數標定裝置及方法，包括支撐臺、設置于所述支撐臺上用于實現在支撐臺上來回滑動的移動滑臺、轉動設置于所述移動滑臺上的示教機器人、設置于示教機器人上的聯動的機械臂和示教機械臂，還包括設置于機械臂末端的六自由度并聯機構、固定于所述六自由度并聯機構底部的轉臺，所述轉臺轉動設置于所述移動滑臺一側的支撐臺上端面。與現有技術相比，本發明可實現動平臺的六個自由度運動，采用人工鎖死方式，無需繁瑣的電、液、氣控制，整體結構緊湊、輕巧，拆裝方便，同時采用最小二乘法對其參數標定，從而有效地提高了示教標定效率與精度。

技術領域

本發明涉及示教機械臂技術領域，特別是一種六自由度并聯機構的示教機械臂參數標定裝置及方法。

背景技術

為了使機器人產生特定軌跡的運動，通常采用示教機械臂，由示教人員對示教機械臂進行手動操作示教，使示教機械臂按照期望的動作運動，同時將示教機械臂的位置行程、關節角度及高度等信息記錄于控制器中，然后將所有記錄的數據信息轉換成機器人的動作程序。但示教之前要對機器人及示教機械臂標定，尤其是示教機械臂的參數標定，而標定是建模、測量、參數識別、誤差補償幾個步驟的集成過程，為了方便識別計算，在分析誤差源的基礎上建立誤差模型，優先識別一些對誤差貢獻較大的結構參數并進行誤差分離。

目前對于示教標定主要采用激光測量儀器，比如激光干涉儀、激光跟蹤儀，這些實驗器材價格昂貴、操作繁瑣、對操作環境要求高，一般適用于實驗室開發研究；而在現場惡劣的操作環境、工人的操作水平參差不齊的情況下，現場技術人員采用的方法是利用示教機械臂在長方體紙箱畫矩形圖，然后機器人進行示教再現，查看再現誤差，對誤差進行簡單的人為補差。這種人工示教標定方法的缺點是現場操作環境易出現紙箱變形、工人主觀操作因素大、效率低，尤其是再現誤差較大時需重新進行示教標定。

近年來，為了提高示教效率與示教精度，國內外對示教系統進行了許多研究與開發。目前已有拖動示教機器人應用在生產線上，但其使用成本昂貴、技術門檻高；同時現場已有示教標定方法受主觀因素影響大、標定精度不穩定等缺點，從而影響示教標定的效率與精度。

因此，有必要提供一種新的技術方案以克服上述缺陷。

發明內容

本發明的目的是要解決上述技術缺陷，從而提供一種六自由度并聯機構的示教機械臂參數標定裝置及方法。

為達到上述目的，本發明是按照以下技術方案實施的：

一種六自由度并聯機構的示教機械臂參數標定裝置，包括支撐臺、設置于所述支撐臺上用于實現在支撐臺上來回滑動的移動滑臺、轉動設置于所述移動滑臺上的示教機器人、設置于示教機器人上的聯動的機械臂和示教機械臂，還包括設置于機械臂末端的六自由度并聯機構、固定于所述六自由度并聯機構底部的轉臺，所述轉臺轉動設置于所述移動滑臺一側的支撐臺上端面。

進一步的技術方案為，所述六自由度并聯機構包括支撐組件、固定于所述支撐組件上方的靜平臺、設置于所述靜平臺上方的動平臺、設置于動平臺和靜平臺之間的六個連接軸，所述連接軸的末端通過球鉸組件設置于靜平臺上端面，所述連接軸頂端軸向設有帶把手直線軸承，所述帶把手直線軸承內設有運動桿，所述運動桿頂端通過球鉸組件設置于動平臺下端面，所述動平臺上端面設有支撐軸，所述支撐軸頂端設有標定組件，所述標定組件包括設置于所述支撐軸頂端的標定連接柱、設置于標定連接柱上的標定移動塊、設置于標定移動塊上的標定連接桿，所述標定連接桿的端部設有標定桿，所述標定桿與所述標定連接桿樞軸連接，所述標定桿的端部與機械臂末端固定連接。

進一步的技術方案為，所述靜平臺設有三個角，設置于連接軸末端的球鉸組件設有六個，所述球鉸組件與所述靜平臺固定連接，所述球鉸組件兩兩設置于所述靜平臺的三個角處；設置于運動桿頂端的球鉸組件設有六個且呈圓周均布固定在動平臺下端面。