The invention discloses a calibration system for industrial robot based on laser ranging and methods: school head mounted on the robot, together with the mobile robot; calibration block, just below the robot end disposed in the mobile space, provide space position reference for calibration; processor is connected with the school head and at the same time the robot controller, to complete the calibration control; the calibration head comprises a measuring head, horizontal drive components, vertical drive components; the measuring head is provided with three displacement sensors, the measuring line are 90 degrees, and gather for a little. The invention realizes non-contact and high-precision measurement of the end space position of the robot, and realizes on-line and off-line calibration. The utility model has the advantages of simple system, low cost, convenient assembly and debugging and reliable setting.
【技术实现步骤摘要】
基于激光测距的工业机器人校准系统与方法
本专利技术涉及的是一种机器人校准系统,具体是一种基于激光测距的工业机器人校准系统与方法。
技术介绍
工业机器人的运动精度对于它在生产中的应用可靠性起着至关重要的作用。在工业机器人的制造生产中需要对组装好的机器人进行重复度和准确度检测,在工业机器人的使用过程之中也需要经常性地对机器人末端的位置精度进行测试与校准。而机器人末端执行器位置参数(TCP)是机器人离线编程及机器人末端工具误差校正的基础,研究快速、准确的TCP校准方法对保证工业现场环境下机器人系统顺利正常工作至关重要。目前工业机器人在线与离线校准的方法主要有以下几种:(1)跟踪仪法:这是大部分工业机器人生产商采用的方法,在机器人末端安装反射镜,利用激光跟踪仪实时测量机器人末端的三维空间坐标,由此实现机器人的校准。该方法精度高、测量范围大、对机器人影响小、通用性强。但是这种方法也存在着操作复杂、调试检测速度慢、容易因遮光而产生中断,对检测人员专业技能要求很高,而且整套成本高昂,不适合工业机器人大批量生产的校准需求。(2)拉绳传感器法:这种方法采用3~4个拉绳传感器对机器人末端空间位置进行实时测量。采用拉绳传感器组成的校准系统具有成本低、适用性广的优点,但是组装调试费时费力,效能差,精度不高,因此使用也受到限制。(3)视觉法:目前部分学者和厂商提出了基于双目立体视觉的校准方法,具有量程大、通用性强、智能化程度高的优势,但是也存在精度过低、无法满足要求的弊端。经检索,公开号为CN104736304A的中国专利技术专利申请,其公开一种工业机器人的在线校准方法,执行该方法 ...
【技术保护点】
一种基于激光测距的工业机器人校准系统,其特征在于:所述系统包括:校准头,安装于机器人末端,随所述机器人末端一同移动;校准座,置于所述机器人末端移动空间正下方,为校准提供空间位置基准;处理器,同时连接所述校准头和所述机器人控制器,用于完成校准控制;所述校准头包括测头、水平驱动部件、垂直驱动部件,所述垂直驱动部件通过与机器人末端相连并定位,所述水平驱动部件与所述垂直驱动部件相连,所述测头安装于所述水平驱动部件的转轴上,当所述垂直驱动部件旋转时,带动所述水平驱动部件和所述测头一起在水平面内绕垂直轴线转动;当所述水平驱动部件旋转时,带动所述测头绕水平轴线转动;所述的测头内设有三个激光测距传感器,其中:三个激光测距传感器的测量线互成90度,并汇聚为一点;所述的校准座设有反射体,为所述测头的三个所述位移传感器提供反射测量面。
【技术特征摘要】
1.一种基于激光测距的工业机器人校准系统,其特征在于:所述系统包括:校准头,安装于机器人末端,随所述机器人末端一同移动;校准座,置于所述机器人末端移动空间正下方,为校准提供空间位置基准;处理器,同时连接所述校准头和所述机器人控制器,用于完成校准控制;所述校准头包括测头、水平驱动部件、垂直驱动部件,所述垂直驱动部件通过与机器人末端相连并定位,所述水平驱动部件与所述垂直驱动部件相连,所述测头安装于所述水平驱动部件的转轴上,当所述垂直驱动部件旋转时,带动所述水平驱动部件和所述测头一起在水平面内绕垂直轴线转动;当所述水平驱动部件旋转时,带动所述测头绕水平轴线转动;所述的测头内设有三个激光测距传感器,其中:三个激光测距传感器的测量线互成90度,并汇聚为一点;所述的校准座设有反射体,为所述测头的三个所述位移传感器提供反射测量面。2.根据权利要求1所述的基于激光测距的工业机器人校准系统,其特征在于:三个所述激光测距传感器,其中:一个垂直布置的激光测距传感器,其测量线向下且与水平驱动部件的转轴垂直;两个水平布置的位移传感器,其测量线与水平驱动部件转轴处于同一个平面,且两个激光测距传感器测量线成90度,两个测量线的反向汇聚点与垂直布置的激光测距传感器测量线相交于同一点。3.根据权利要求2所述的基于激光测距的工业机器人校准系统,其特征在于:所述激光测距传感器为非接触式绝对位移传感器。4.根据权利要求1所述的基于激光测距的工业机器人校准系统,其特征在于:所述的校准座上设置多个反射体,反射体的数量等于机器人校准点的数量,每一个校准点安装一个反射体。5.根据权利要求4所述的基于激光测距的工业机器人校准系统,其特征在于:所述的校准座使得所有反射体均处于机器人轨迹空间的外围,不影响机器人的自身移动。6....
【专利技术属性】
技术研发人员:陶卫,赵辉,杨红伟,张正琦,高强,何旺贵,尹小恰,丰懿阳,
申请(专利权)人:上海交通大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。