[發(fā)明專利]一種基于視覺補(bǔ)償?shù)臋C(jī)械臂偏移檢測系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110207770.3
• 申請日: 2021-02-25
• 公開（公告）號: CN112549085B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張龍達(dá);郭柏軍;郝素麗;王云山;柳晶波
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧省醫(yī)療器械檢驗(yàn)檢測院
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00;B25J9/16
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

本發(fā)明公開了一種基于視覺補(bǔ)償?shù)臋C(jī)械臂偏移檢測系統(tǒng)及方法，包括：施力組件，包括固定安裝的電磁鐵以及與電磁鐵配合的銜鐵圈，所述銜鐵圈固定安裝在機(jī)械臂末端處；視覺跟蹤組件，包括激光跟蹤儀以及至少三個(gè)固定安裝在所述銜鐵圈上的靶球，各所述靶球之間距離各不相等，所述激光跟蹤儀采集各靶球的位置信息；上位機(jī)，分別與所述激光跟蹤儀、所述電磁鐵以及所述機(jī)械臂連接，并分別控制所述機(jī)械臂運(yùn)動以及所述電磁鐵通電，并獲取所述激光跟蹤儀采集的各所述靶球位置信息。本發(fā)明可以對針對正在運(yùn)動的機(jī)械臂進(jìn)行受力偏移的動態(tài)檢測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械臂檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種基于視覺補(bǔ)償?shù)臋C(jī)械臂受力偏移的動態(tài)檢測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

機(jī)械臂由于其工作的靈活性、可靠性和高效率，被廣泛地應(yīng)用于各種需要重復(fù)行動以及穩(wěn)定定位等工作場景下。但機(jī)械臂的工作過程中，不可避免地會受到外界物體的觸碰，并造成一定程度的偏移，這種偏移對機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)其預(yù)期用途與達(dá)到預(yù)期精度具有較大的影響，因此需要對其進(jìn)行評價(jià)。目前，對機(jī)械臂受力偏移的評價(jià)僅僅局限于靜態(tài)評價(jià)，即在機(jī)械臂靜止不動時(shí)給予一個(gè)外力后，評價(jià)其末端位置的偏移。但實(shí)際應(yīng)用場景中，機(jī)械臂受外力時(shí)往往正在運(yùn)動，而正在運(yùn)動的機(jī)械臂是不具備靜態(tài)時(shí)的鎖止機(jī)構(gòu)來幫助其保持位姿的，因此對動態(tài)運(yùn)動的機(jī)械臂受力偏移情況進(jìn)行評價(jià)更符合實(shí)際情況，也更嚴(yán)格。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明針對上述不足，提出了一種基于視覺補(bǔ)償?shù)臋C(jī)械臂受力偏移的動態(tài)檢測系統(tǒng)及方法，可以對針對正在運(yùn)動的機(jī)械臂進(jìn)行受力偏移的動態(tài)檢測。

技術(shù)方案：

一種基于視覺補(bǔ)償?shù)臋C(jī)械臂偏移檢測系統(tǒng)，包括：

施力組件，包括固定安裝的電磁鐵以及與電磁鐵配合的銜鐵圈，所述銜鐵圈固定安裝在機(jī)械臂末端處；

視覺跟蹤組件，包括激光跟蹤儀以及至少三個(gè)固定安裝在所述銜鐵圈上的靶球，各所述靶球之間距離各不相等，所述激光跟蹤儀采集各靶球的位置信息；

上位機(jī)，分別與所述激光跟蹤儀、所述電磁鐵以及所述機(jī)械臂連接，并分別控制所述機(jī)械臂運(yùn)動以及所述電磁鐵通電，并獲取所述激光跟蹤儀采集的各所述靶球位置信息。

所述上位機(jī)控制所述機(jī)械臂運(yùn)動至若干不同位置，并獲取所述激光跟蹤儀采集的不同位置處各所述靶球位置，根據(jù)所述靶球與機(jī)械臂末端之間的安裝參數(shù)計(jì)算得到激光跟蹤儀坐標(biāo)系與機(jī)械臂坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系RT；

所述上位機(jī)控制所述機(jī)械臂沿著所述機(jī)械臂坐標(biāo)系的Z軸方向運(yùn)動，其運(yùn)動軌跡為L₁，并根據(jù)所述激光跟蹤儀坐標(biāo)系與所述機(jī)械臂坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系RT計(jì)算得到所述機(jī)械臂在所述激光跟蹤儀坐標(biāo)系下的運(yùn)動軌跡L₂，從而計(jì)算得到在所述激光跟蹤儀坐標(biāo)系下的運(yùn)動軌跡L₂上若干位置處各所述靶球的位置坐標(biāo)K（k₁ ,k₂ ,…,k_n），其中，n表示運(yùn)動軌跡L₂上選定的機(jī)械臂所處位置的數(shù)量，k_n表示運(yùn)動軌跡L₂上的位置n處各靶球的位置坐標(biāo)；