基于工业机器人内置传感器信号的运动特性检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于工业机器人内置传感器信号的运动特性检测方法，数据采集板卡采集工业机器人各个关节伺服电机编码器的信号，读取工业机器人关节伺服电机发给机器人控制柜的位置反馈脉冲数；计算处理单元根据机器人运动学D‑H模型，将工业机器人各关节的运动信息经D‑H模型中的关节转换矩阵的坐标变换运算，得出工业机器人末端实时点位在工业机器人的基坐标系下的坐标值和运动轨迹；计算处理单元将坐标值和运动轨迹通过显示屏进行三维空间实时显示；通过工业机器人末端理论点位与所得坐标值进行比较，给出位置精度信息。本发明专利技术的检测原理简单，实现容易，具有便捷、快速、实时检测的优点，不用在机器人末端加装测量的装置，大大降低了成本。

Motion characteristic detection method based on built-in sensor signal of industrial robot

The invention discloses a method for detecting motion characteristics of built-in sensor signal based on industrial robot, signal data acquisition card collection of each joint industrial robot servo motor encoder, read the industrial robot joint servo motor to the robot control cabinet position feedback pulse number; calculation processing unit according to the D H robot kinematics model, coordinate transformation operation the motion information of industrial robot joints by D H model in joint transform matrix, the coordinates of robot end points in real-time industrial robot base coordinates and trajectory calculation; processing unit coordinates and trajectory of 3D real-time display by the display screen; compared with the value the end point coordinate theory of industrial robots, given the position accuracy of information. The detection principle of the invention is simple, the realization is easy, and the utility model has the advantages of convenient, fast and real-time detection, and the measuring device is not installed at the end of the robot, so as to greatly reduce the cost.

【技术实现步骤摘要】
基于工业机器人内置传感器信号的运动特性检测方法
本专利技术属于机器人
，涉及一种基于工业机器人内置传感器信号的运动特性检测方法。
技术介绍
工业机器人是典型的机电一体化装备，随着工业机器人应用领域的不断扩大以及现代工业的快速发展，人们对工业机器人性能的要求越来越高，因此高速、高精度、智能和模块化成为目前工业机器人发展的主要趋势。由于工业机器人在制造业的地位日益凸显，作为高科技、高精度的生产制造业装备，故其的性能、精度以及智能化程度都要求更高，尤其是精度问题，学者为了提高机器人精度做了很多努力和工作。工业机器人的精度分为定位精度和重复定位精度。研究表明，工业机器人的重复定位精度很高(um级)，而定位精度则较差(mm级)。这些不足，使机器人还难以发挥更大的作用。运动精度是衡量机器人性能的一个重要指标，因此无论在理论上还是在实际应用中都受到了专家学者们的广泛关注。由于工业机器人存在制造、装配误差以及磨损等，会造成末端精度不够。目前对工业机器人的动态特性和运动精度检测手段有限，且成本很高，操作相对复杂(例如激光跟踪仪，激光干涉仪)；对工业机器人在线实时检测方法更是没有；而在工业机器人上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于工业机器人内置传感器信号的运动特性检测方法，其特征在于，包括以下操作：1)当工业机器人根据机器人控制柜发来的控制指令运动时，数据采集板卡采集工业机器人各个关节伺服电机编码器的信号，读取工业机器人关节伺服电机发给机器人控制柜的位置反馈脉冲数；数据采集板卡将采集的信号发送给计算处理单元对其进行处理，通过位置反馈脉冲数获取电机转角，再通过电机转角与关节转角的减速比，获得各关节转动角度及关节运动信息，还原出工业机器人各关节包括位置、速度在内的运动信息；2)计算处理单元根据机器人运动学D‑H模型，将工业机器人各关节的运动信息经D‑H模型中的关节转换矩阵的坐标变换运算，得出工业机器人末端实时点位在...

【技术特征摘要】
1.一种基于工业机器人内置传感器信号的运动特性检测方法，其特征在于，包括以下操作：1)当工业机器人根据机器人控制柜发来的控制指令运动时，数据采集板卡采集工业机器人各个关节伺服电机编码器的信号，读取工业机器人关节伺服电机发给机器人控制柜的位置反馈脉冲数；数据采集板卡将采集的信号发送给计算处理单元对其进行处理，通过位置反馈脉冲数获取电机转角，再通过电机转角与关节转角的减速比，获得各关节转动角度及关节运动信息，还原出工业机器人各关节包括位置、速度在内的运动信息；2)计算处理单元根据机器人运动学D-H模型，将工业机器人各关节的运动信息经D-H模型中的关节转换矩阵的坐标变换运算，得出工业机器人末端实时点位在工业机器人的基坐标系下的坐标值和运动轨迹；3)计算处理单元将坐标值和运动轨迹通过显示屏进行三维空间实时显示，从而得到工业机器人末端实时运动轨迹；通过工业机器人末端理论点位与所得坐标值进行比较，给出位置精度信息。2.如权利要求1所述的基于工业机器人内置传感器信号的运动特性检测方法，其特征在于，所述的数据采集板卡通过三通的信号线、机器人控制柜连接机器人各个关节内置传感器，读取内置传感器的编码器，得到各关节电机位置的反馈增量脉冲数；数据采集板卡与计算处理单元通过数据传输线连接。3.如权利要求1所述的基于工业机器人内置传感器信号的运动特性检测方法，其特征在于，所述的机器人运动学D-H模型中，模型的参数名义值通过查看工业机器人说明书获得，参数的实际值用圆周法或基于距离误差的标定方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅雪松，蔡航航，耿涛，符桂铭，梅准，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61