The invention discloses a robot positioning error compensation method of online, an external auxiliary measurement includes the following steps: using laser tracker as a measuring instrument, the mirror ball laser tracker is fixed on the tool at the end of the end effector of a robot are established; at the end of the robot execution device coordinates and the coordinates of laser tracker system initialization, calculating transformation matrix of robot; the end effector coordinates to the laser tracker coordinate system three basis points set using the robot control system; real-time measurement, detection of any position when the end effector of the robot position error is calculated and the compensation vector; synchronous control, online error compensation. The three-dimensional position information by laser tracker for direct measurement of the end effector by this method, and the compensation of the positioning information.
【技术实现步骤摘要】
一种外部测量辅助的机器人定位误差在线补偿方法
本专利技术涉及机器人,尤其涉及制造装备的定位误差补偿方法,利用外部测量仪器实现机器人末端执行器定位误差在线补偿。
技术介绍
几何精度是工业机器人的重要性能指标,机器人出厂前或安装调试阶级,制造商可以提供标定服务保障机器人精度。然而,在使用过程中受到负载、重力、热效应、机械间隙、以及加工过程中的振颤等因素影响,机器人末端执行器精度逐渐降低,无法满足加工精度要求。将机器人返厂标定或请生产商现场标定,无疑会增加生产成本。因此通常采用以误差补偿的方式来提高机器人的末端精度。当前主要有两类补偿方法:一类是离线方式,即在机器人使用之前通过标定或者建立误差补偿映射模型提高精度,这类方式建立的标定或补偿模型提前做好(通常是几个月之前),现场使用时无法改变;另一类是在线方式,即在机器人使用过程中监控误差,并实时对误差进行补偿。后一类在线对末端刀具位置进行补偿的方式显然比前一类方式的刀具定位精度高。在线补偿的研究多数面向最小化(或补偿)导致末端刀具定位误差的各种内部机构参数和外部环境误差源。为了补偿所有可能的误差源,如几何误差、运动学误差、热误差、切削力误差等,不仅需要针对各种误差源建立对应的补偿模型,而且需要在机构内部或外部设置大量传感器监控实时状态,如温度传感器、压力传感器、激光干涉仪等。这些复杂的监控装置必然造成安装调试的耗时以及传感器之间的位置和信号干扰。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服已有技术的缺点,提供一种简单有效的、便于工业现场应用的机器人定位误差在线补偿方法,该方法通过激光跟踪仪直接测量末端执行器的三维位置信息 ...
【技术保护点】
一种外部测量辅助的机器人定位误差在线补偿方法,其特征在于包括以下步骤:(1)采用激光跟踪仪作为测量仪器,将激光跟踪仪的反射球固定在机器人末端执行器的刀具末端;(2)分别建立机器人末端执行器坐标系及激光跟踪仪坐标系;(3)初始化,利用机器人控制系统中任意设定的三个基准点的坐标计算机器人末端执行器坐标系到激光跟踪仪坐标系的变换矩阵;(4)实时测量,检测任一位置时机器人末端执行器的位置误差并计算补偿向量,步骤如下:(a)机器人控制器读取输入点位运动信息G代码并根据输入点位运动信息控制机器人末端运动到理论位置PC;(b)激光跟踪仪实时测量机器人末端运动到输入点的位置信息为PL;(c)在激光跟踪仪坐标系下计算机器人末端运动位置误差,具体过程为:利用初始化时得到的末端执行器坐标系和激光跟踪仪坐标系间变换关系,将在机器人末端执行器坐标系下的末端运动点的理论位置PC变换到激光跟踪仪坐标系下,并与该末端运动点的实际位置PL比较,计算得到机器人末端运动位置误差ΔL,如果误差大于提前设定的阈值,则记录误差值作为补偿向量,ΔL=PL‑(R×PC+t),式中R为机器人末端执行器坐标系到跟踪仪坐标系变换的旋转矩阵 ...
【技术特征摘要】
1.一种外部测量辅助的机器人定位误差在线补偿方法,其特征在于包括以下步骤:(1)采用激光跟踪仪作为测量仪器,将激光跟踪仪的反射球固定在机器人末端执行器的刀具末端;(2)分别建立机器人末端执行器坐标系及激光跟踪仪坐标系;(3)初始化,利用机器人控制系统中任意设定的三个基准点的坐标计算机器人末端执行器坐标系到激光跟踪仪坐标系的变换矩阵;(4)实时测量,检测任一位置时机器人末端执行器的位置误差并计算补偿向量,步骤如下:(a)机器人控制器读取输入点位运动信息G代码并根据输入点位运动信息控制机器人末端运动到理论位置PC;(b)激光跟踪仪实时测量机器人末端运动到输入点的位置信息为PL;(c)在激光跟踪仪坐标系下计算机器人末端运动位置误差,具体过程为:利用初始化时得到的末端执行器坐标系和激光跟踪仪坐标系间变换关系,将在机器人末端执行器坐标系下的末端运动点的理论位置PC变换到激光跟踪仪坐标系下,并与该末端运动点的实际位置PL比较,计算得到机器人末端运动位置误差ΔL,如果误差大于提前设定的阈值,则记录误差值作为补偿向量,ΔL=PL-(R×PC+t)...
【专利技术属性】
技术研发人员:丁雅斌,章点,黄田,梅江平,田文杰,刘海涛,尹福文,陈伟峰,董成林,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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。