[實(shí)用新型]一種機(jī)器人溫度補(bǔ)償裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921371996.1
• 申請日: 2019-08-22
• 公開（公告）號: CN210452818U
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高敬;張曉龍;侯旭一;劉濤
• 申請（專利權(quán)）人: 易思維（杭州）科技有限公司
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型公開了一種機(jī)器人溫度補(bǔ)償裝置，包括依次連接的基座、基準(zhǔn)桿和基準(zhǔn)球，所述基座與機(jī)器人固定安裝在同一地基上，且高度與機(jī)器人底座高度一致，所述基準(zhǔn)桿采用碳纖維桿，所述基準(zhǔn)球表面設(shè)置至少四個圓形標(biāo)識，設(shè)置所述圓形標(biāo)識的位置為平面，各個圓形標(biāo)識的圓心位于同一球面，當(dāng)機(jī)器人運(yùn)行一段時間后，在多位姿獲取基準(zhǔn)球球心坐標(biāo)，并與標(biāo)準(zhǔn)溫度下機(jī)器人獲取的球心坐標(biāo)比對，得到機(jī)器人軌跡偏差，有效對機(jī)器人運(yùn)動模型進(jìn)行溫度補(bǔ)償。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)器人溫度補(bǔ)償裝置。

背景技術(shù)

機(jī)器人在連續(xù)高速運(yùn)動一段時間后，由于機(jī)械臂溫度變化引起的桿件和關(guān)節(jié)膨脹變形，機(jī)器人末端會產(chǎn)生明顯的位置偏差；以臂展3m的工業(yè)機(jī)器人為例，以100％速度連續(xù)運(yùn)動1小時后，對于同一個目標(biāo)點(diǎn)，機(jī)器人末端TCP達(dá)到的位置變化最大可達(dá)0.5mm，如果仍按照理論運(yùn)動學(xué)模型進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，將會導(dǎo)致連接在機(jī)器人末端的傳感器的測量結(jié)果存在很大的誤差。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種機(jī)器人溫度補(bǔ)償裝置，當(dāng)機(jī)器人運(yùn)行一段時間后，在多位姿獲取基準(zhǔn)球球心坐標(biāo)，并與標(biāo)準(zhǔn)溫度下機(jī)器人獲取的球心坐標(biāo)比對，得到機(jī)器人軌跡偏差，有效對機(jī)器人運(yùn)動模型進(jìn)行溫度補(bǔ)償。

本實(shí)用新型技術(shù)方案如下：

一種機(jī)器人溫度補(bǔ)償裝置，包括依次連接的基座、基準(zhǔn)桿和基準(zhǔn)球，所述基座與機(jī)器人固定安裝在同一地基上，且高度與機(jī)器人底座高度一致，所述基準(zhǔn)桿采用碳纖維桿，所述基準(zhǔn)球表面設(shè)置至少四個圓形標(biāo)識，設(shè)置所述圓形標(biāo)識的位置為平面，各個圓形標(biāo)識的圓心位于同一球面。

由于碳纖維材質(zhì)具備優(yōu)良的耐高溫特性，因此采用碳纖維材質(zhì)的基準(zhǔn)桿，能夠保證基準(zhǔn)桿的高度受溫度變化影響小；但是碳纖維材質(zhì)的承重性較差，為了提高基準(zhǔn)桿的承重性，同時保證整個基準(zhǔn)桿的高度變化最小，采用以下基準(zhǔn)桿結(jié)構(gòu)：

所述基準(zhǔn)桿包括碳纖維管、上承托部、下承托部和螺桿，所述下承托部與基座螺接，上承托部與基準(zhǔn)球連接，所述碳纖維管套在上承托部和下承托部上，且碳纖維管的端部與上承托部、下承托部始終保持接觸；

所述上承托部設(shè)置有螺紋孔、下承托部設(shè)置有無螺紋通孔，所述螺桿的上端部與上承托部螺接，并用第一螺母緊固；下端部插入下承托部的通孔且與基座的上端面不接觸，所述螺桿穿出下承托部的部分用第二螺母緊固，所述螺桿與第二螺母之間設(shè)置有彈墊或壓簧。

上述結(jié)構(gòu)中，螺桿分別與上承托部、下承托部連接，并且經(jīng)下承托部的通孔向下延伸形成一個自由端，自由端采用螺母緊固，在螺母與通孔之間設(shè)置彈墊或壓簧，對上承托部起到支撐作用，同時，當(dāng)螺桿受到外界溫度影響，熱漲冷縮時，通過彈墊或壓簧的作用使得螺桿維持支撐，上承托部、下承托部之間的距離高度不受影響。

進(jìn)一步，所述基準(zhǔn)桿外側(cè)設(shè)置保護(hù)殼體，所述殼體連接底座，所述底座與基座螺接。

進(jìn)一步，所述基準(zhǔn)球表面設(shè)置多個平面，在每個平面上設(shè)置通孔，將所述通孔記為圓形標(biāo)識。

機(jī)器人在連續(xù)高速運(yùn)動一段時間后，由于機(jī)械臂溫度變化引起的桿件和關(guān)節(jié)膨脹變形，機(jī)器人末端會產(chǎn)生明顯的位置偏差；需要利用溫度補(bǔ)償裝置對機(jī)器人軌跡進(jìn)行偏差補(bǔ)償；

使用時，每隔一段時間，或者每完成一個工作循環(huán)后，機(jī)器人帶動視覺傳感器對所述基準(zhǔn)球進(jìn)行多位姿測量，根據(jù)實(shí)時測得的基準(zhǔn)球球心坐標(biāo)，對比標(biāo)準(zhǔn)溫度時基準(zhǔn)球球心坐標(biāo)，得出機(jī)器人軌跡因溫度變化引起的偏差，對偏差補(bǔ)償至機(jī)器人運(yùn)動模型，修正機(jī)器人軌跡。

本實(shí)用新型設(shè)計了機(jī)器人溫度補(bǔ)償裝置，當(dāng)機(jī)器人運(yùn)行一段時間后，在多位姿獲取基準(zhǔn)球球心坐標(biāo)，并與標(biāo)準(zhǔn)溫度下機(jī)器人獲取的球心坐標(biāo)比對，得到機(jī)器人軌跡偏差，有效對機(jī)器人運(yùn)動模型進(jìn)行溫度補(bǔ)償，本裝置采用碳纖維材質(zhì)的基準(zhǔn)桿，能夠保持基準(zhǔn)球的球心坐標(biāo)不隨溫度變化產(chǎn)生位移，同時，利用多面圓形標(biāo)識的基準(zhǔn)球，提高了球心坐標(biāo)計算的準(zhǔn)確度，使得機(jī)器人溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。