一种机器人温度补偿装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种机器人温度补偿装置，包括依次连接的基座、基准杆和基准球，所述基座与机器人固定安装在同一地基上，且高度与机器人底座高度一致，所述基准杆采用碳纤维杆，所述基准球表面设置至少四个圆形标识，设置所述圆形标识的位置为平面，各个圆形标识的圆心位于同一球面，当机器人运行一段时间后，在多位姿获取基准球球心坐标，并与标准温度下机器人获取的球心坐标比对，得到机器人轨迹偏差，有效对机器人运动模型进行温度补偿。

A robot temperature compensation device

【技术实现步骤摘要】
一种机器人温度补偿装置
本技术涉及机器人应用领域，具体涉及一种机器人温度补偿装置。
技术介绍
机器人在连续高速运动一段时间后，由于机械臂温度变化引起的杆件和关节膨胀变形，机器人末端会产生明显的位置偏差；以臂展3m的工业机器人为例，以100％速度连续运动1小时后，对于同一个目标点，机器人末端TCP达到的位置变化最大可达0.5mm，如果仍按照理论运动学模型进行坐标转换，将会导致连接在机器人末端的传感器的测量结果存在很大的误差。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种机器人温度补偿装置，当机器人运行一段时间后，在多位姿获取基准球球心坐标，并与标准温度下机器人获取的球心坐标比对，得到机器人轨迹偏差，有效对机器人运动模型进行温度补偿。本技术技术方案如下：一种机器人温度补偿装置，包括依次连接的基座、基准杆和基准球，所述基座与机器人固定安装在同一地基上，且高度与机器人底座高度一致，所述基准杆采用碳纤维杆，所述基准球表面设置至少四个圆形标识，设置所述圆形标识的位置为平面，各个圆形标识的圆心位于同一球面。由于碳纤维材质具备优良的耐高温特性，因此采用碳纤维材质的基准杆，能够保证基准杆的高度受温度变化影响小；但是碳纤维材质的承重性较差，为了提高基准杆的承重性，同时保证整个基准杆的高度变化最小，采用以下基准杆结构：所述基准杆包括碳纤维管、上承托部、下承托部和螺杆，所述下承托部与基座螺接，上承托部与基准球连接，所述碳纤维管套在上承托部和下承托部上，且碳纤维管的端部与上承托部、下承托部始终保持接触；所述上承托部设置有螺纹孔、下承托部设置有无螺纹通孔，所述螺杆的上端部与上承托部螺接，并用第一螺母紧固；下端部插入下承托部的通孔且与基座的上端面不接触，所述螺杆穿出下承托部的部分用第二螺母紧固，所述螺杆与第二螺母之间设置有弹垫或压簧。上述结构中，螺杆分别与上承托部、下承托部连接，并且经下承托部的通孔向下延伸形成一个自由端，自由端采用螺母紧固，在螺母与通孔之间设置弹垫或压簧，对上承托部起到支撑作用，同时，当螺杆受到外界温度影响，热涨冷缩时，通过弹垫或压簧的作用使得螺杆维持支撑，上承托部、下承托部之间的距离高度不受影响。进一步，所述基准杆外侧设置保护壳体，所述壳体连接底座，所述底座与基座螺接。进一步，所述基准球表面设置多个平面，在每个平面上设置通孔，将所述通孔记为圆形标识。机器人在连续高速运动一段时间后，由于机械臂温度变化引起的杆件和关节膨胀变形，机器人末端会产生明显的位置偏差；需要利用温度补偿装置对机器人轨迹进行偏差补偿；使用时，每隔一段时间，或者每完成一个工作循环后，机器人带动视觉传感器对所述基准球进行多位姿测量，根据实时测得的基准球球心坐标，对比标准温度时基准球球心坐标，得出机器人轨迹因温度变化引起的偏差，对偏差补偿至机器人运动模型，修正机器人轨迹。本技术设计了机器人温度补偿装置，当机器人运行一段时间后，在多位姿获取基准球球心坐标，并与标准温度下机器人获取的球心坐标比对，得到机器人轨迹偏差，有效对机器人运动模型进行温度补偿，本装置采用碳纤维材质的基准杆，能够保持基准球的球心坐标不随温度变化产生位移，同时，利用多面圆形标识的基准球，提高了球心坐标计算的准确度，使得机器人温度补偿数据更加准确。附图说明图1为实施例中机器人温度补偿装置整体结构示意图；图2为实施例中基准杆横截面示意图；图3为实施例中基准杆立体剖面结构示意图；图4为实施例中基准球结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术的技术方案进行详细描述。如图1～4所示，一种机器人温度补偿装置，包括依次连接的基座1、基准杆2和基准球3，基座1与机器人固定安装在同一地基上，且高度与机器人底座高度一致，基准杆2采用碳纤维杆，包括碳纤维管27、上承托部22、下承托部23和螺杆25，下承托部23与基座1螺接，上承托部22与基准球3连接，碳纤维管27套在上承托部22和下承托部23上，且碳纤维管27的端部与上承托部22、下承托部23始终保持接触；上承托部22设置有螺纹孔、下承托部23设置有无螺纹通孔，螺杆25的上端部与上承托部22螺接，并用第一螺母紧固；下端部插入下承托部23的通孔且与基座1的上端面不接触，螺杆25穿出下承托部23的部分用第二螺母紧固，螺杆25与第二螺母之间设置有弹垫或压簧；基准杆2外侧设置保护壳体21，壳体21连接底座4，底座4与基座1螺接。进一步，基准球表面设置17个平面，在每个平面上设置通孔，将通孔记为圆形标识。各个圆形标识的圆心位于同一球面。本实施例中，为单个六轴机器人匹配两个温度补偿装置：基准杆的高度分别为1m、15cm，温度补偿装置包括依次连接的基座、基准杆、基准球，所述基座与机器人固定安装在同一地基上且高度与机器人底座一致，所述基准杆采用碳纤维材质；基准球的壳体表面设置17个圆形标识，设置圆形标识的位置为平面，各个圆形标识的圆心位于同一球面；机器人带动视觉传感器每隔一段时间分别拍摄两个基准球的图像，根据图像中圆形标识的圆心拟合基准球的球心，对比该球心坐标与机器人标准温度下测得的球心坐标，得出机器人轨迹因温度变化引起的偏差，对偏差补偿至机器人运动模型，修正机器人轨迹。为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。前面对本技术具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本技术限制为所公开的精确形式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人温度补偿装置，其特征在于，包括依次连接的基座(1)、基准杆(2)和基准球(3)，所述基座(1)与机器人固定安装在同一地基上，且高度与机器人底座高度一致，所述基准杆采用碳纤维杆，所述基准球表面设置至少四个圆形标识，设置所述圆形标识的位置为平面，各个圆形标识的圆心位于同一球面。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人温度补偿装置，其特征在于，包括依次连接的基座(1)、基准杆(2)和基准球(3)，所述基座(1)与机器人固定安装在同一地基上，且高度与机器人底座高度一致，所述基准杆采用碳纤维杆，所述基准球表面设置至少四个圆形标识，设置所述圆形标识的位置为平面，各个圆形标识的圆心位于同一球面。


2.如权利要求1所述机器人温度补偿装置，其特征在于，所述基准杆(2)包括碳纤维管(27)、上承托部(22)、下承托部(23)和螺杆(25)，所述下承托部(23)与基座(1)螺接，上承托部(22)与基准球(3)连接，所述碳纤维管(27)套在上承托部(22)和下承托部(23)上，且碳纤维管(27)的端部与上承托部(22)、下承托部(23)始终...

【专利技术属性】
技术研发人员：高敬，张晓龙，侯旭一，刘涛，
申请(专利权)人：易思维杭州科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33