基于单拉线编码器的机器人几何标定方法技术

一种单拉线编码器的机器人几何标定方法，通过建立机器人末端在测量系统中基坐标系的位置求解模型，联立机器人的关节运动学模型来辨识机器人关节的几何参数的误差，进而对机器人的几何参数进行误差补偿，提高机器人的绝对定位精度。根据机器人的示教程序使机器人末端运动到空间中指定位置，并获取得到机器人末端与拉线编码器相连的拉线长度数据，通过最小二乘法辨识得到机器人基坐标系与单拉线编码器所在的测量坐标系之间的变换关系；根据在测量系统基坐标系下所建立的位置求解模型与机器人运动学模型联立辨识得到机器人几何结构参数，补偿机器人的几何结构误差，提高机器人的绝对定位精度。本发明专利技术标定结果精度高，操作方便，易于实现。

Robot geometric calibration method based on single pull wire encoder

A geometric calibration method of robot single pull encoder, through solving model of robot position measurement system based on coordinate error, geometrical parameters of joint kinematics model of the robot to the simultaneous identification of robot joints, error compensation and geometric parameters of the robot, improving the robot absolute positioning accuracy. According to the teaching program of the robot movement to the designated location in space of the robot, and get the cable length data at the end of the robot and pull the encoder connected, get the transformation between the robot base coordinate system and single pull encoder measuring coordinate by method of least squares; according to the established measurement system based on coordinates the location model and kinematics model of simultaneous identification of geometry parameters of robot, the geometric error compensation of robot, improving the robot absolute positioning accuracy. The calibration result of the invention has high precision, convenient operation and easy realization.

【技术实现步骤摘要】
基于单拉线编码器的机器人几何标定方法
本专利技术涉及一种机器人技术，尤其是一种机器人误差消除方法，具体地说是一种基于单拉线编码器的机器人几何标定方法。
技术介绍
随着航空工业水平的快速发展，工业机器人技术也在不断的获得突破和创新，并发展成为日趋成熟的先进技术，使得机器人在飞机自动化装配等多个领域中能够大放异彩，尤其是具有较高精度的工业机器人。一般来说，工业机器人的重复定位精度非常高，可以达到0.1mm甚至更低。但是，由于机器人的关节间隙大小、臂杆的柔性等因素在其出厂时都难免会产生误差，使得工业机器人的绝对定位精度难以得到保证，其误差会达到10mm甚至更高。这也大大限制了工业机器人在航空领域中的广泛应用。因此，提高工业机器人的绝对定位精度对工业机器人的发展有着至关重要的作用。对工业机器人的绝对定位精度产生影响的误差源的种类有很多。总的来说，对工业机器人的绝对定位精度影响最大的是工业机器人的连杆在其加工和装配过程导致其实际结构参数与理论结构参数不准确所产生几何误差，大约占据了所有误差源的80％。因此，这就需要通过机器人的标定技术来对工业机器人的这些几何误差参数进行误差修正。所谓机器人标定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于单拉线编码器的机器人几何标定方法，包括以下步骤：第一步：以使机器人的几何误差充分影响机器人末端执行器在空间中位置的原则对机器人进行示教；第二步：把单拉线编码器测量设备放置固定于相对待标定机器人的空间合适位置，将拉线编码器与机器人末端相连，根据上一步对机器人示教的指令程序让机器人运动到指定的位置，并获取机器人末端在不同位置下其与拉线编码器相连的拉线长度数据；第三步：建立机器人末端在测量设备中测量坐标系的位置求解模型；第四步：建立工业机器人的运动学求解模型；第五步：根据从拉线编码器中所获得的拉线长度数据与之前所建立的位置求解模型及机器人运动学模型联立，建立机器人几何参数辨识模型，对机器人的...

【技术特征摘要】
1.一种基于单拉线编码器的机器人几何标定方法，包括以下步骤：第一步：以使机器人的几何误差充分影响机器人末端执行器在空间中位置的原则对机器人进行示教；第二步：把单拉线编码器测量设备放置固定于相对待标定机器人的空间合适位置，将拉线编码器与机器人末端相连，根据上一步对机器人示教的指令程序让机器人运动到指定的位置，并获取机器人末端在不同位置下其与拉线编码器相连的拉线长度数据；第三步：建立机器人末端在测量设备中测量坐标系的位置求解模型；第四步：建立工业机器人的运动学求解模型...

【专利技术属性】
技术研发人员：张得礼，王珉，朱煜，丁力平，鲍溢东，陶克梅，陈文亮，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32