一种高精度空间运动轨迹姿态追踪测量修正方法技术

一种高精度空间运动轨迹姿态追踪测量修正方法。其特征在于：包括测量球模块、激光测量模块，所述测量球模块包括支撑杆、三轴姿态角传感器、测量球、第一主控制器；所述激光测量模块包括底座支架、安装板、4个激光位移传感器、第二主控制器。其优点在于将激光测量模块置于机器人执行末端工作运行轨迹上的某个点位置，测量球模块安装在机器人末端执行器，随着机器人末端执行器重复轨迹时，测量球模块均会经过激光测量模块，每经过一次，就进行一次空间坐标测量，对机器人末端执行器的运行轨迹误差进行一次修正，从而消除惯性测量带来的累计误差，提高运动轨迹追踪测量精度，保证运动轨迹的长期稳定性。

A method of tracking and correcting high precision spatial tracking and attitude tracking

A method of tracking and correcting high precision spatial tracking and attitude tracking. Includes ball module, laser measurement module, the measuring ball module comprises a supporting rod, three axis attitude angle sensor, measuring ball, the first main controller; the laser measuring module includes a base frame, a mounting plate, 4 laser displacement sensor, second main controller. The utility model has the advantages of the laser measurement module in the robot performs a position trajectory at the end of the work, the ball module is mounted on the end effector of the robot with the actuator, the end effector of a robot trajectory repeated, the ball will module after laser measurement module, after each time, is a space coordinate measurement of. A modified trajectory error of the end effector of a robot, so as to eliminate the accumulated error brought by the inertial measurement, improve the track precision, ensure the long-term stability of the trajectory.

【技术实现步骤摘要】
一种高精度空间运动轨迹姿态追踪测量修正方法
本专利技术涉及一种高精度空间轨迹姿态追踪
,具体涉及一种高精度空间运动轨迹姿态追踪测量修正方法。
技术介绍
多自由度工业机器人执行末端的空间运行轨迹及其姿态是工业机器人的一项非常重要的技术指标，但是由于目前缺乏工业机器人执行末端的空间运行轨迹及其姿态理想检测装置，难以实现工业机器人执行末端的空间运行轨迹及其姿态的在线实时精确追踪和测量，从而使目前工业机器人无法通过直接测量执行末端运行轨迹和姿态来实现全闭环伺服控制来达到较高的控制精度，而只能依靠半闭环伺服控制和极高的机械精度来保证执行末端的空间运行轨迹及其姿态精度，因此在控制精度及其控制鲁棒性上受到了极大的限制。现在工业机器人运行轨迹重复定位精度测量主要采用激光跟踪仪对安装在机器人机械臂末端的反射球的球心空间坐标位置进行实时在线跟踪测量来实现运动轨迹的全轨迹测量，空间轨迹检测定位精度高，响应速度快，并且可同时测出空间运行线速度和加速度。但该设备价格昂贵，高达数十万欧元，且测试空间轨迹存在激光探测盲区，测量装置结构复杂，体积庞大，测试过程繁琐，因此只能应用于检测站实验室标定，而无法直接集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度空间运动轨迹姿态追踪测量修正方法，涉及机器人末端执行器（3）、机器人控制器（4）及一种高精度空间运动轨迹姿态追踪测量修正装置；其特征在于：所述高精度空间运动轨迹姿态追踪测量修正装置包括包括测量球模块（1）、激光测量模块（2）；所述测量球模块（1）包括支撑杆（11）、三轴姿态角传感器（12）、测量球（13）、第一主控制器，所述支撑杆（11）一端安装在机器人末端执行器（3），另一端连接测量球（13），所述三轴姿态角传感器（12）安装在支撑杆（11）连接测量球（13）的一端，且处于测量球（13）的中心位置；所述激光测量模块（2）放置在机器人末端执行器（3）工作运行轨迹的任意测量点位置，包括...

【技术特征摘要】
1.一种高精度空间运动轨迹姿态追踪测量修正方法，涉及机器人末端执行器（3）、机器人控制器（4）及一种高精度空间运动轨迹姿态追踪测量修正装置；其特征在于：所述高精度空间运动轨迹姿态追踪测量修正装置包括包括测量球模块（1）、激光测量模块（2）；所述测量球模块（1）包括支撑杆（11）、三轴姿态角传感器（12）、测量球（13）、第一主控制器，所述支撑杆（11）一端安装在机器人末端执行器（3），另一端连接测量球（13），所述三轴姿态角传感器（12）安装在支撑杆（11）连接测量球（13）的一端，且处于测量球（13）的中心位置；所述激光测量模块（2）放置在机器人末端执行器（3）工作运行轨迹的任意测量点位置，包括底座支架（21）、安装板（22）、4个激光位移传感器（23）、第二主控制器，所述安装板（22）固定在底座支架（21），其中3个激光位移传感器（23）安装在所述安装板（22）的其中一侧面，剩下的1个激光位移传感器（23）安装在所述安装板（22）的另一侧面，4个激光位移传感器（23）的测量光轴相交于一个交点，且各个激光位移传感器（23）到该交点的距离均相等；所述三轴姿态角传感器（12）连接第一主控制器，第一控制器通过数据通讯模块连接第二主控制器，4个所述激光位移传感器（23）通过AD转换模块连接第二主控制器,所述第二主控制器连接机器人控制器（4）；所述测量球模块（1）能伸入激光测量模块（2），并将测量球（13）与激光位移传感器（23）测量光轴的交点重合；其工作包括如下步骤：S1：将测量球模块（1）安装到机器人末端执行器（3）上，并将激光测量模块（2）放置在工作运行轨迹（6）边上的某个空间测量点位置固定，并通过通讯电缆将其与机器人控制器（4）相连接，并将激光测量模块（2）中4个激光位移传感器（23）的测量光轴相交的交点作为测量系统坐标的原点；S2：机器人末端执行器（3）将测量球模块（1）伸入激光测量模块（2）中，开启轨迹误差修正功能，即通过激光测量模块（2）反馈的球心位置，机器人控制器（4）通过自行修正，使测量球模块（2）的测量球的球心位置与原点重合；S3：测量球模块（1）的测量球的球心位置与坐标原点重合时，系统自动将测量球模块（1）反馈的惯性测量坐标清零，从而完成惯性测量坐标标定；S4：机器人末端执行器（3）运行，离开激光测量模块（2）回到工作运...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛光明，孔向东，
申请(专利权)人：温州大学瓯江学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33