[發明專利]一種用于移動式機器人系統的精度補償方法

在審

• 申請號: 202010415165.0
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111633645A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 曾德標;何曉煦;雷沛;楊利民;蔣智華;陳強;云鑫
• 申請（專利權）人: 成都飛機工業（集團）有限責任公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 成都君合集專利代理事務所(普通合伙) 51228
• 代理人: 尹新路

1.一種用于移動式機器人系統的精度補償方法，其特征在于，首先在笛卡爾坐標系下且在移動式機器人每個站位的期望達到范圍內，按照給定最大步長劃分一系列立方體網格；然后構建世界坐標系、機器人坐標系；然后對機器人坐標系根據與移動平臺的固定關系進行重建，最后根據世界坐標系、重建的機器人坐標系和立方體網格對移動式機器人每個站位的期望到大范圍內任意一個待補償點P(x,y,z)通過對定位誤差反距離加權進行精度補償。

2.如權利要求1所述的一種用于移動式機器人系統的精度補償方法，其特征在于，所述對移動式機器人每個站位的期望到大范圍內任意一個待補償點P(x,y,z)通過對定位誤差反距離加權進行精度補償的具體步驟包括：

步驟S1.尋找到待補償點P(x,y,z)所在的立方體網格；

步驟S2.求出待補償點P(x,y,z)的理論坐標與所在的立方體網格8個頂點的實際定位坐標之間的距離d_i，然后通過反距離加權求得待補償點P相對于立方體各頂點的權值k_i；其中，下標i＝1、2、3、4、5、6、7、8；

步驟S3.根據待補償點P(x,y,z)相對于所述立方體網格的8個頂點的權值k_i，在待補償點P(x,y,z)的x,y,z三個方向上對實際定位誤差分別進行加權平均，得到待補償點P(x,y,z)在x,y,z三個方向上的預測誤差Δx，Δy，Δz；

步驟S4.對待補償點P(x,y,z)的理論位置x,y,z反向迭加定位誤差的預測誤差Δx，Δy，Δz，得到經過誤差反向修正后的定位坐標x′，y′，z′，將修正后的坐標作為移動式機器人的定位指令輸入控制器中，然后將機器人末端的實際位置定位至要求的目標位置上。

3.如權利要求1所述的一種用于移動式機器人系統的精度補償方法，其特征在于，所述機器人坐標系的建立具體步驟包括：

步驟Sa.然后保持移動式機器人的將移動式機器人置于HOME位姿，保持A₂到A₆軸不動，轉動A₁軸連續測量，擬合得到圓O₁；

步驟Sb.保持A₁軸、A₃到A₆軸不動，轉動A₂軸連續測量，擬合得到圓O₂；

步驟Sc.保持A₁到A₃軸、A₅軸、A₆軸不動，轉動A₄軸連續測量，擬合得到圓O₃；

步驟Sd.做出平行于圓O₁且經過圓O₂的圓軸線的一個平面，并根據機器人連桿參數向下偏置固定距離，得到機器人機座平面，所述機器人機座平面與圓O₁軸線的交點為機器人坐標系的原點，圓O₁軸線為z軸；

步驟Se.將圓O₃的圓心向機器人機座平面投影得到機座坐標系x軸上的一點；

步驟Sf.通過得到的機器人坐標系的原點、z軸、x軸上的一點建立機器人坐標系。

4.如權利要求3所述的一種用于移動式機器人系統的精度補償方法，其特征在于，所述對機器人坐標系的重建，首先需要構建移動平臺坐標系，具體步驟包括：

步驟Sg.在移動式機器人的末端執行器固定放置靶球；

步驟Sh.在移動平臺上設置精度補償站位和加工站位；

步驟Si.將移動平臺移動到不同的加工位置，根據在不同加工位置處的精度補償站位、加工站位和固定設置在末端執行器的靶球建立各個加工位置的移動平臺坐標系。

5.如權利要求4所述的一種用于移動式機器人系統的精度補償方法，其特征在于，在建立了移動平臺坐標系后，根據每個加工位置的移動平臺坐標系與固定不變的世界坐標系的轉換關系、移動平臺與機器人坐標系的固定關系，對機器人坐標系進行重建，轉換得到在世界坐標系上重建的機器人坐標系。