[發明專利]德爾塔機器人校準方法、控制系統、德爾塔機器人和機器人系統

在審

• 申請號: 201980091605.7
• 申請日: 2019-02-22
• 公開（公告）號: CN113423540A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 約翰·諾倫;漢斯·安德森;斯文·漢森
• 申請（專利權）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J9/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 李輝;蘇耿輝

一種校準德爾塔機器人(12)的方法，所述方法包括：通過相對于其他兩個驅動連接件(32a、32b、32b)移動一個驅動連接件(32a、32b、32c)，執行臂移動(54)；在所述臂移動(54)期間測量與傾斜體(24)具有固定關系的點(50)的移動作為臂測量值；通過圍繞第五軸線(44)傾斜所述傾斜體(24)，執行傾斜移動(56)；在所述傾斜移動(56)期間測量所述點(50)的移動作為傾斜測量值；以及基于所述臂測量值和所述傾斜測量值的比較來校準第四軸線(40)。還提供了一種校準所述第五軸線(44)的方法、控制系統(26)和機器人系統(10)。

技術領域

本公開總體上涉及德爾塔機器人(delta robot)的校準。具體地，提供了校準包括五個軸線的德爾塔機器人的方法、用于校準這種德爾塔機器人的控制系統、包括這種控制系統的德爾塔機器人以及包括這種德爾塔機器人的機器人系統和測量設備。

背景技術

根據并聯運動機器人的概念的工業機器人是先前已知的。這種機器人主要被用于拾取和放置相當小的物體。德爾塔機器人是一種并聯機器人。例如，德爾塔機器人被用于食品行業、外科和醫學科學領域、制藥行業以及許多其他領域中。例如，德爾塔機器人被用于以高速和高精度將巧克力塊或類似物體從移動的傳送帶地傳送到預定地點，諸如傳送到包裝盒中。

校準德爾塔機器人的一種已知方式是通過從驅動連接件分離從動連接件并借助于固定裝置將驅動連接件鎖定在限定位置來部分地拆卸德爾塔機器人。然而，隨著德爾塔機器人的設計變得越來越復雜和笨重，拆卸德爾塔機器人以進行校準往往是繁復、麻煩且耗時的。由于設計不同，以上類型的拆卸也無法對一些德爾塔機器人執行。此外，如果德爾塔機器人包括多于三個軸線，則附加軸線也需要被校準。

WO 2014029448 A1公開了一種用于校準德爾塔機器人的夾具。夾具將傳動臂的縱軸固定為平行的。利用該配置，無論傳動臂長度如何，夾具始終以相同的參考角度固定傳動臂。

發明內容

本公開的一個目的是提供一種校準德爾塔機器人的簡單方法。

本公開的又一目的是提供一種校準德爾塔機器人的耗時較少的方法。

本公開的又一目的是提供一種校準德爾塔機器人的準確方法。

本公開的又一目的是提供一種校準德爾塔機器人的方法，該方法解決組合的若干或全部前述目的。

本公開的又一目的是提供一種用于校準德爾塔機器人的控制系統，該控制系統解決一個、若干或全部前述目的。

本公開的又一目的是提供一種包括控制系統的德爾塔機器人，該德爾塔機器人解決一個、若干或全部前述目的。

本公開的又一目的是提供一種包括德爾塔機器人和測量設備的機器人系統，該機器人系統解決一個、若干或全部前述目的。

根據一個方面，提供了一種校準德爾塔機器人的方法，德爾塔機器人包括：底座；平移體；在底座與平移體之間連接的三個并聯機械臂，每個機械臂包括驅動連接件和從動連接件，并且機械臂被布置為在三個軸線上使平移體平移；旋轉體，被布置為相對于平移體圍繞第四軸線旋轉；以及傾斜體，被連接至旋轉體，并且被布置為相對于旋轉體圍繞第五軸線傾斜；其中該方法包括：通過相對于其他兩個驅動連接件移動驅動連接件中的一個驅動連接件，執行臂移動；在臂移動期間測量與傾斜體具有固定關系的點的移動作為臂測量值；通過圍繞第五軸線使傾斜體傾斜，執行傾斜移動；在傾斜移動期間測量點的移動作為傾斜測量值；以及基于臂測量值和傾斜測量值的比較來校準第四軸線。

機械臂的驅動連接件提供了德爾塔機器人的前三個軸線。每個驅動連接件可以由致動器(諸如電動機)獨立驅動。每個機械臂可以包括位于驅動連接件和平移體之間的一個從動連接件或一對從動連接件。從動連接件可以經由球窩接頭被連接至平移體和關聯的驅動連接件中的每一個。