一种六自由度并联机器人初始位姿校准装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及工业机器人标定技术领域，尤其涉及一种六自由度并联机器人初始位姿校准装置及方法，校准装置包含直线位移传感器、检测底盘以及目标靶盘。其中直线位移传感器安装在并联机器人的电缸侧边，用于检测电缸的初始位置,检测底盘主要包括两个激光发射器、四个激光测距传感器以及一个圆形安装底盘，四个激光测距传感器处于同一平面,目标靶盘主要包含二维PSD传感器和圆形目标板，二维PSD传感器固定安装在圆形目标板的中心，能够检测到检测底盘内的两个激光发射器的光斑位置，圆形目标板固定安装在并联机器人的动平台下表面,本发明专利技术的校准装置能够有效提高并联机器人的作业精度，并且不受环境光影响，系统较为稳定。系统较为稳定。系统较为稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种六自由度并联机器人初始位姿校准装置及方法


[0001]本专利技术涉及工业机器人标定
，尤其涉及一种六自由度并联机器人初始位姿校准装置及方法。

技术介绍

[0002]随着机器人技术的发展，工业机器人逐渐应用于焊接、切削、装配等领域。根据自身结构特点，一般工业机器人分为串联型机器人、并联型机器人和混联型机器人。当前机器人主要是采取关节闭环的控制结构，机器人末端的位姿控制精度主要依赖于关节零位与机械零位的一致性、运动学参数等。
[0003]当并联机器人的电缸采用增量式编码器时，其控制系统初始化过程需要确定电缸的初始位置，目前主要的方法有：1.安装零位开关，通过零位开关确定初始位置，但初始开关通常具有一定的动作位置区间，检测精度不高；2.采用视觉检测装置，视觉检测受环境光线影响较大，当并联机器人的电缸采用绝对式编码器时，控制系统的初始化过程虽不需要确定初始位置，但并联机器人的对应位姿是否为要求的初始位姿仍无法确定。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种六自由度并联机器人初始位姿校准装置及方法用于实现并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种六自由度并联机器人初始位姿校准装置，其特征在于，包括并联机器人(1)和校准装置(2)，所述并联机器人(1)包含定平台、电缸(101)和动平台，所述电缸(101)固定端和伸缩端分别固定安装在定平台顶端和动平台底端，所述校准装置(2)包含直线位移传感器(103)、检测底盘(201)和目标靶盘(202)，所述直线位移传感器(103)固定安装在电缸(101)侧边，用于检测电缸(101)的轴端(102)初始位置，所述检测底盘(201)包括一个圆形安装底盘(305)、对称设置于圆形安装底盘(305)顶端中部的第一激光发射器(306)和第二激光发射器(307)以及用于检测其发射点至目标靶盘(202)距离且均匀分布在圆形安装底盘(305)顶端四周的第一激光测距传感器(301)、第二激光测距传感器(302)、第三激光测距传感器(303)和第四激光测距传感器(304)，所述圆形安装底盘(305)同心固定安装在定平台上表面，所述目标靶盘(202)包含圆形目标板(401)和固定安装在圆形目标板中心处的二维PSD传感器(402)，所述二维PSD传感器(402)用于检测第一激光发射器(306)和第二激光发射器(307)的光斑位置，所述圆形目标板(401)同心固定安装在动平台下表面。2.根据权利要求1所述的一种六自由度并联机器人初始位姿校准装置，其特征在于，所述电缸(101)均匀设置有三组且单组设置有两个，单组的两个电缸(101)呈V形设置。3.根据权利要求1所述的一种六自由度并联机器人初始位姿校准装置，其特征在于，所述直线位移传感器(103)为检测精度微米级的LVDT高精度传感器。4.根据权利要求1所述的一种六自由度并联机器人初始位姿校准装置，其特征在于，所述圆形安装底盘(305)顶端四周均匀开设有四组卡槽，所述第一激光测距传感器(301)、第二激光测距传感器(302)、第三激光测距传感器(303)和第四激光测距传感器(304)分别安装在四组卡槽内。5.根据权利要求1所述的一种六自由度并联机器人初始位姿校准装置，其特征在于，所述第一激光测距传感器(301)、第二激光测距传感器(302)、第三激光测距传感器(303)和第四激光测距传感器(304)的检测精度为10微米级。6.根据权利要求1所述的一种六自由度并联机器人初始位姿校准装置，其特征在于，所述电缸(101)、直线位移传感器(103)、第一激光测距传感器(301)、第二激光测距传感器(302)、第三激光测距传感器(303)、第四激光测距传感器(304)、第一激光发射器(306)、第二激光发射器(307)和二维PSD传感器(402)分别电性连接有电源，所述电缸(101)、第一激光发射器(306)和第二激光发射器(307)的信号输入端分别电性连接外接控制器的输出端，所述直线位移传感器(103)、第一激光测距传感器(301)、第二激光测距传感器(302)、第三激光测距传感器(303)、第四激光测距传感器(304)和二维PSD传感器(402)输出端分别电性连接外接控制器的输入端。7.一种如权利要求1～6所述的六自由度并联机器人初始位姿校准装置的校准方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：定义检测底盘(201)的坐标系与并联机器人(1)的基坐标系方向一致，仅存在Z轴方向的偏移；目标靶盘(202)的坐标系与并联机器人(1)的工具坐标系方向一致，也仅存在Z轴方向的偏移；S2：控制并联机器人(1)的各个电缸执行收缩运动，直至各个电缸(101)上的直线位移传感器(103)的数据输出值为其1/2行程，此时电缸(...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔贵方，田荣佳，张颖，相铁武，刘娣，陈涛，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：