[發(fā)明專利]一種單軸重復(fù)定位精度測(cè)量方法、裝置及電子設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010676511.0
• 申請(qǐng)日: 2020-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN111912336A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃善勝;李一嫻;雷成林;羅卓軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 季華實(shí)驗(yàn)室
• 主分類號(hào): G01B11/00
• 分類號(hào): G01B11/00;G01B11/26
• 代理公司: 佛山市海融科創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44377
• 代理人: 陳志超;黃家豪

1.一種單軸重復(fù)定位精度測(cè)量方法，應(yīng)用于單軸重復(fù)定位精度測(cè)量裝置，所述單軸重復(fù)定位精度測(cè)量裝置包括激光跟蹤儀，其特征在于，包括步驟：

在機(jī)器人繞待測(cè)軸連續(xù)多次定角轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，獲取測(cè)量點(diǎn)在激光跟蹤儀坐標(biāo)系下的多個(gè)位置點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述多個(gè)位置點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，計(jì)算所述多個(gè)位置點(diǎn)共同所在的平面的平面方程；

根據(jù)所述多個(gè)位置點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和所述平面方程，計(jì)算所述多個(gè)位置點(diǎn)在所述平面方程中的旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和所述多個(gè)位置點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，計(jì)算相鄰兩個(gè)位置點(diǎn)之間的旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)計(jì)算重復(fù)定位精度；

所述測(cè)量點(diǎn)為設(shè)置機(jī)器人上的繞所述待測(cè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的標(biāo)識(shí)點(diǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單軸重復(fù)定位精度測(cè)量方法，其特征在于，所述根據(jù)所述多個(gè)位置點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，計(jì)算所述多個(gè)位置點(diǎn)共同所在的平面的平面方程的步驟包括：

采用最小二乘法擬合計(jì)算所述多個(gè)位置點(diǎn)共同所在的平面的平面方程。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單軸重復(fù)定位精度測(cè)量方法，其特征在于，所述根據(jù)所述多個(gè)位置點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和所述平面方程，計(jì)算所述多個(gè)位置點(diǎn)在所述平面方程中的旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)數(shù)據(jù)的步驟包括：

利用最小二乘法求解以下方程，得到所述旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)數(shù)據(jù)：

其中，、、分別為所述旋轉(zhuǎn)中心的三個(gè)坐標(biāo)值，n為所述位置點(diǎn)的總數(shù)，、、分別表示第n個(gè)位置點(diǎn)的三個(gè)坐標(biāo)值，表示所述多個(gè)位置點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)半徑，、、分別為所述平面方程的三個(gè)系數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單軸重復(fù)定位精度測(cè)量方法，其特征在于，所述根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和所述多個(gè)位置點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，計(jì)算相鄰兩個(gè)位置點(diǎn)之間的旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)的步驟包括：

根據(jù)以下公式計(jì)算相鄰兩個(gè)位置點(diǎn)之間的旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)：

其中，為第個(gè)旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)，n為所述位置點(diǎn)的總數(shù)，為從所述旋轉(zhuǎn)中心指向第個(gè)位置點(diǎn)的向量，為從所述旋轉(zhuǎn)中心指向第個(gè)位置點(diǎn)的向量。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單軸重復(fù)定位精度測(cè)量方法，其特征在于，所述根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)計(jì)算重復(fù)定位精度的步驟包括：

根據(jù)以下公式計(jì)算重復(fù)定位精度：

其中，為重復(fù)定位精度，n為所述位置點(diǎn)的總數(shù)，為第個(gè)旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)，為平均旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)。

6.一種單軸重復(fù)定位精度測(cè)量裝置，其特征在于，包括：

第一獲取模塊，用于在機(jī)器人繞待測(cè)軸連續(xù)多次定角轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，獲取測(cè)量點(diǎn)在激光跟蹤儀坐標(biāo)系下的多個(gè)位置點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)；

第一計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述多個(gè)位置點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，計(jì)算所述多個(gè)位置點(diǎn)共同所在的平面的平面方程；

第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述多個(gè)位置點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和所述平面方程，計(jì)算所述多個(gè)位置點(diǎn)在所述平面方程中的旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)數(shù)據(jù)；

第三計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和所述多個(gè)位置點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，計(jì)算相鄰兩個(gè)位置點(diǎn)之間的旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)；

第四計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)計(jì)算重復(fù)定位精度；

所述測(cè)量點(diǎn)為設(shè)置機(jī)器人上的繞所述待測(cè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的標(biāo)識(shí)點(diǎn)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單軸重復(fù)定位精度測(cè)量裝置，其特征在于，所述第二計(jì)算模塊在根據(jù)所述多個(gè)位置點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和所述平面方程，計(jì)算所述多個(gè)位置點(diǎn)在所述平面方程中的旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)數(shù)據(jù)時(shí)，

利用最小二乘法求解以下方程，得到所述旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)數(shù)據(jù)：

其中，、、分別為所述旋轉(zhuǎn)中心的三個(gè)坐標(biāo)值，n為所述位置點(diǎn)的總數(shù)，、、分別表示第n個(gè)位置點(diǎn)的三個(gè)坐標(biāo)值，表示所述多個(gè)位置點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)半徑，、、分別為所述平面方程的三個(gè)系數(shù)。