[發明專利]機器人絕對定位精度補償系統及方法

在審

• 申請號: 202010548509.5
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111716355A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 郝健;封善齋;任立國
• 申請（專利權）人: 海克斯康制造智能技術（青島）有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 張翠紅

本發明公開了機器人絕對定位精度補償系統及方法，該補償系統包括：微調機構，其為高精度軸向運動平臺并安裝在機器人末端，且機器人末端執行器安裝在微調機構上；基準，其用于提供若干個固定參考點；視覺定位裝置，其根據若干個固定參考點建立全局坐標系；數據處理系統，其設定機器人末端執行器的預設位置，且與視覺定位裝置及微調機構控制連接；微調機構接收預設位置與視覺定位裝置反饋的實際位置之間的位置偏差，并根據位置偏差調整微調機構，直至位置偏差為零。本發明用于補償機器人末端執行器的絕對定位精度，提高機器人絕對定位精度且拓寬機器人使用范圍。

技術領域

本發明涉及機器人測量技術領域，尤其涉及機器人絕對定位精度補償系統及方法。

背景技術

工業機器人是工業自動化和智能制造關鍵的一部分，廣泛應用于裝配、搬運、焊接、噴涂、激光切割、裝配、磨削、產品檢測等復雜作業中。工業機器人在工作時，根據不同的作業對象，在機器人末端加載相應的機器人末端執行器。

隨著工業機器人作業方式的多樣化和復雜化，工業領域對機器人的精度要求變得越來越高，機器人的精度主要包括重復定位精度和絕對定位精度，重復定位精度是指機器人末端執行器為重復到達同一目標位置（理想位置）而實際到達位置之間的接近程度，定位精度指機器人末端執行器實際到達位置與目標位置（理論位置）之間的接近程度。

目前工廠中使用工業機器人采用的大多是示教模式編程，應用在裝配、搬運、噴涂、焊接等作業中，其效率低下，同時這種模式下對機器人的重復定位精度要求較高。而在拋光、磨削、弧焊、激光切割、產品檢測等精密加工作業中，機器人不僅僅要求具有高的重復定位精度，還要具有高的絕對定位精度。

目前，機器人廠家在工業機器人出廠前能夠保證很高的重復定位精度，該重復定位精度常常可以達到一般在0.1量級，而絕對定位精度常常較低，通常在1mm量級。較低的絕對定位精度，導致工業機器人無法滿足精密加工和生產的要求，這大大限制了機器人的使用范圍。

目前機器人絕對定位精度補償方法主要基于機器人的運行學模型，需要深入研究機器人的正、逆運動學，數學模型復雜，且需要在測量空間中設置校準基準，復雜且仍存在局限性：（1）補償后定位誤差達到一定精度后，幾乎沒有提升空間；（2）并非對測量空間內所有點均能實現有效補償。

發明內容

本發明提供一種機器人絕對定位精度補償系統及方法，用于補償機器人末端執行器的絕對定位精度，提高機器人絕對定位精度且拓寬機器人使用范圍。

為實現上述發明目的，本發明采用下述技術方案予以實現：

一種機器人絕對定位精度補償系統，其應用于機器人末端執行器，其特征在于，其包括：微調機構，其為高精度軸向運動平臺并安裝在機器人末端，且所述機器人末端執行器安裝在所述微調機構上；基準，其用于提供若干個固定參考點；視覺定位裝置，其根據所述若干個固定參考點建立全局坐標系，其用于獲取所述機器人末端執行器在所述全局坐標系中的實際位置；數據處理系統，其設定所述機器人末端執行器的預設位置，且與所述視覺定位裝置及微調機構控制連接；所述微調機構接收所述預設位置與所述視覺定位裝置反饋的實際位置之間的位置偏差，并根據所述位置偏差調整所述微調機構，直至所述位置偏差為零。

如上所述的機器人絕對定位精度補償系統，所述視覺定位裝置為多個視覺傳感器；或者所述視覺定位裝置為多個激光傳感器。

如上所述的機器人絕對定位精度補償系統，所述微調機構包括至少一個軸向運動平臺，所述軸向運動平臺為機械式、磁懸浮式或氣浮式運動平臺。