[發(fā)明專利]一種單軸重復(fù)定位精度測量方法、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

本發(fā)明提供了一種單軸重復(fù)定位精度測量方法、裝置及電子設(shè)備，通過在機(jī)器人繞待測軸連續(xù)多次定角轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，獲取測量點(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)多個(gè)位置點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，計(jì)算多個(gè)位置點(diǎn)共同所在的平面的平面方程；根據(jù)多個(gè)位置點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和平面方程，計(jì)算多個(gè)位置點(diǎn)在平面方程中的旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)數(shù)據(jù)；根據(jù)旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和多個(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)旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)計(jì)算重復(fù)定位精度；所述測量點(diǎn)為設(shè)置機(jī)器人上的繞待測軸轉(zhuǎn)動(dòng)的標(biāo)識(shí)點(diǎn)；測量時(shí)，只需在機(jī)器人上設(shè)置標(biāo)識(shí)點(diǎn)并用激光跟蹤儀測量標(biāo)識(shí)點(diǎn)的坐標(biāo)，無需在機(jī)器人上設(shè)置傳感器以獲取機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，方便快捷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種單軸重復(fù)定位精度測量方法、裝置及電子設(shè)備。

背景技術(shù)

工業(yè)機(jī)器人一般具有至少一個(gè)關(guān)節(jié)，每個(gè)關(guān)節(jié)具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，機(jī)器人的臂桿繞關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的重復(fù)定位精度對(duì)機(jī)器人作業(yè)時(shí)的加工精度具有較大的影響，因此需要測量機(jī)器人每個(gè)關(guān)節(jié)的單軸重復(fù)定位精度。然而，目前在測量機(jī)器人關(guān)節(jié)的單軸重復(fù)定位精度時(shí)，往往需要在測量前在機(jī)器人上設(shè)置各種傳感器以獲取機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，完成測量后又要拆卸這些傳感器，操作麻煩，效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本申請(qǐng)實(shí)施例的目的在于提供一種單軸重復(fù)定位精度測量方法、裝置及電子設(shè)備，無需在機(jī)器人上設(shè)置傳感器以獲取機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，方便快捷。

第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種單軸重復(fù)定位精度測量方法，應(yīng)用于單軸重復(fù)定位精度測量裝置，所述單軸重復(fù)定位精度測量裝置包括激光跟蹤儀，包括步驟：

在機(jī)器人繞待測軸連續(xù)多次定角轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，獲取測量點(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；

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

所述的單軸重復(fù)定位精度測量方法中，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。

所述的單軸重復(fù)定位精度測量方法中，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)。

所述的單軸重復(fù)定位精度測量方法中，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。

所述的單軸重復(fù)定位精度測量方法中，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：