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一种机器人运动轨迹关键点误差测量方法技术

技术编号:14897906 阅读:112 留言:0更新日期:2017-03-29 13:11
本发明专利技术涉及一种机器人运动轨迹关键点误差测量方法,本发明专利技术可以实现机器人运动过程中关键离散点运动误差测量:在机器人运动过程中,控制机器人在某一关键点处停止运动,通过视觉成像系统采集此时机器人末端实际空间点坐标,同时关键点生成的双棱镜跟踪装置产生机器人运动到此关键点的理论坐标,通过比较计算两点之间距离,可得到关键离散点处的机器人运动误差。本方法属于非接触测量机器人运动轨迹误差方法,不需要直接接触机器人。保证了在不破坏机器人的情况下,能精确得到机器人运动轨迹关键点误差测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人运动轨迹中关键点误差的测量方法,具体涉及一种关键点生成的双棱镜跟踪装置和视觉测量系统相结合的机器人运动轨迹关键点误差测量方法
技术介绍
在先技术(机械科学与技术,2011年2期,20卷,第252页,钱瑞明《挠性机器人动态误差集成激光测量与补偿研究》)提出一种基于3个激光发生器和3个激光位置检测器(PSD)的挠性构件动态误差测量方法,该法可以测量除杆长方向外的5个变形分量,且光路和测量模型简单;建立了PSD上光点位置与构件各误差分量及机器人末端执行器动态误差之间的关系,并给出其补偿控制方法。但其控制过程复杂,计算繁琐,容易出现因控制误差而导致测量结果不准确的问题。在先技术(机械传动,2013年5期,6卷,第50页,王良文《用于物体捕捉的四足步行机器人的运动误差模型》)提出在四足机器人的机体上,安装图像捕捉系统,用于引导机器人完成对目标物的抓取。并在对抓取状态逆运动学分析的基础上,建立精确的图像捕捉系统误差与机器人的工作臂参数误差之间的关系,给出了详细的计算公式,得到机器人运动过程中的运动误差并进行补偿。此机器人运动误差的获取是通过采集外界环境的改变的图像来逆向计本文档来自技高网...

【技术保护点】
机器人运动轨迹关键点误差的测量方法,其特征在于所述方法通过用于关键点生成的双棱镜跟踪装置和用于关键点图像采集的双目视觉测量系统实现,所述方法用于机器人运动过程中关键离散点运动误差进行测量,其中:所述双棱镜跟踪装置包括第一旋转双棱镜(1)和第二旋转双棱镜(2),第一旋转双棱镜(1)和和第二旋转双棱镜(2)同轴布置;所述双目视觉测量系统包括第一相机(3)、第二相机(4)、第一支杆(5)、第二支杆(6)和底板(7),第一相机(3)与第一支杆(5)一端相连,第一支杆(5)另一端固定于底板(7)上;第二相机(4)与第二支杆(6)一端相连,第二支杆(6)另一端固定于底板(7)上;第一相机(3)和第二相机(...

【技术特征摘要】
1.机器人运动轨迹关键点误差的测量方法,其特征在于所述方法通过用于关键点生成的双棱镜跟踪装置和用于关键点图像采集的双目视觉测量系统实现,所述方法用于机器人运动过程中关键离散点运动误差进行测量,其中:所述双棱镜跟踪装置包括第一旋转双棱镜(1)和第二旋转双棱镜(2),第一旋转双棱镜(1)和和第二旋转双棱镜(2)同轴布置;所述双目视觉测量系统包括第一相机(3)、第二相机(4)、第一支杆(5)、第二支杆(6)和底板(7),第一相机(3)与第一支杆(5)一端相连,第一支杆(5)另一端固定于底板(7)上;第二相机(4)与第二支杆(6)一端相连,第二支杆(6)另一端固定于底板(7)上;第一相机(3)和第二相机(4)同时对机器人末端(9)进行拍摄,并设置同样的拍摄间隔;对拍摄的照片进行特征匹配,匹配的内容为机器人末端标记点(10)和激光点(11);具体步骤如下:(1)在关节机器人末端粘贴一个标记点(10);(2)根据关节机器人各关节的运动角度以及角速度,计算出需要测量运动误差的关键点位置坐标Mi(xi,yi,zi),其中:i=1,2,3…,并可得到理论上机器人运动到关键点Mi(xi,yi,zi)的时间ti;(3)基于旋转双棱镜查表法,根据机器人运动过程中关键点Mi(xi,yi,zi),可查表得出激光点11到达关键点Mi时,第一旋转双棱镜(1)和第二旋转双棱镜(2)的转角是(θi1,θi2);((4))控制关键点生成的双棱镜跟踪装置中第一旋转双棱镜(1)和第二旋转双棱镜(2)的转角为(θi1,θi2),使激光点(11)打在机器人运动第一个关键点M1(x1,y1,z1)上,((5))控制机器人动作到t1时刻并停止,使机器人末端(9)到达第一个关键点M1(x1,y1,z1)的实际位置;(5)使用第一相机(3)和第二相机(4)对机器人末端(9)进行拍照;(6)对第一相机(3)和第二相机(4)拍摄的照片与标记点(10)的图像进行匹配,得到标记点(10)在第一相机(3)内的图像坐标系坐标(x1,y1),在第二相机(4)内的图像坐标系坐标(x2,y2);(7)对第一相机(3)和第二相机(4)拍摄的照片与激光点(11)的图像进行匹配,得到激光点(11)在第一相机(3)内的图像坐标系坐标(x3,y3),在第二相机(4)内的图像坐标系坐标(x4,y4);(8)基于...

【专利技术属性】
技术研发人员:李安虎左其友
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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