机器人手臂位移误差修正方法和修正装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及工业机器人参数修正方法技术领域，具体地指一种机器人手臂位移误差修正方法和修正装置。包括以下步骤：S1、在机器人手臂按压范围内布置一刚性指压面；S2、机器人手臂对指压面施加按压力，外接位移传感器记录外接位移，记录机器人位移，获得位移误差，记录位置半径和角度偏移量；S3、在机器人手臂按压范围内调节指压面的高度、与竖向方向的夹角、与机器人的距离，按照S2步骤进行试验；S4、构建位移误差与位置半径、角度偏移量、按压力的线性关系；S5、将线性关系存储到机器人手臂的控制模块中，对机器人手臂的位移误差进行修正。本发明专利技术能够消除机罩刚度测试试验中机器人手臂的位移误差，提高刚度测试的精确度。提高刚度测试的精确度。提高刚度测试的精确度。

【技术实现步骤摘要】
机器人手臂位移误差修正方法和修正装置


[0001]本专利技术涉及工业机器人参数修正方法
，具体地指一种机器人手臂位移误差修正方法和修正装置。

技术介绍

[0002]在机罩刚度的测试试验中，是利用机器人手臂对机罩进行按压，然后测量机罩表面的屈服度，即按压点的位移值，这个位移值是通过机器人手臂上的位移传感器测得的，即机器人手臂指尖从接触机罩按压点到施力完成对按压点按压后的位移值，然后基于这个位移值和机器人手臂按压的作用力来获取机罩的刚度。但是实际测量时出现了一个问题，就是发现在使用机器人手臂模拟人手指按压机罩的试验中，使用相同的力矩对机罩同一个点进行按压测量时，机罩的变形数据重复性不好，经过反复测量发现机器人手臂在相同力相同点，测量近处和远处的变形结果有偏差。即机器人手臂对机罩同一点施加相同大小的力，当机器人与按压点的距离发生变化时，按压点的位移值是不相等的，存在一个位移误差。究其原因，主要是虽然机器人手臂输出的力是相同的，但因为机器人与按压点的距离不同，机器人手臂形成的力矩发生变化(机器人手臂的姿态不同)，机器人输出的力作用到按压点上的力就会产生变化。这种变化对于机罩的刚度试验来说是有害的，最直接的结果是，机罩刚度试验的重复性极差。因此，在这类涉及到刚度试验的紧密测试中需要消除这种位移误差。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的就是要解决上述
技术介绍
的不足，提供机器人手臂位移误差修正方法和修正装置。
[0004]本专利技术的技术方案为：一种机器人手臂位移误差修正方法，包括以下步骤：<br/>[0005]S1、在机器人手臂按压范围内布置一刚性指压面，在指压面的背面布置一外接位移传感器；
[0006]S2、机器人手臂对指压面正面相对于外接位移传感器的位置按照机罩刚度测试方式施加按压力，记录机器人手臂显示的按压力，外接位移传感器记录按压过程中指压面的位移为外接位移，机器人手臂上的内接位移传感器记录机器人手臂的实际位移为机器人位移，机器人位移与外接位移的差值为位移误差，记录此时机器人与按压点之间的位置半径和按压力施力方向与竖向方向的夹角即角度偏移量；
[0007]S3、在机器人手臂按压范围内调节指压面的高度、指压面法线与竖向方向的夹角和指压面与机器人的距离，按照S2步骤进行试验；
[0008]S4、对位移误差、位置半径、角度偏移量和按压力进行拟合，获得位移误差与位置半径、角度偏移量、按压力的线性关系；
[0009]S5、将S4步骤中获得的线性关系存储到机器人手臂的控制模块中，通过该线性关系对机器人手臂的位移误差进行修正。
[0010]根据本专利技术提供的一种机器人手臂位移误差修正装置，所述S5步骤中，通过该线
性关系对机器人手臂的位移误差进行修正的方法包括：将线性关系存储在机器人控制模块中，在进行按压测试时，将机器人的位置半径、角度偏移量和按压力代入到线性关系中，计算出当前情况下的位移误差，将内接位移传感器测量的机器人位移与位移误差的差值作为修正后的位移，即可完成对机器人手臂位移误差的修正。
[0011]根据本专利技术提供的一种机器人手臂位移误差修正装置，所述S1步骤中，在机器人手臂按压范围内布置一刚性指压面的方法包括：在机器人手臂按压范围内布置测试架，测试架包括最上层的刚性指压面、位于指压面下方的支撑板、处于支撑板下方的底板，指压面通过四根第二伸缩杆固定在支撑板上，通过第二伸缩杆调节指压面的高度，支撑板和底板之间的一侧设置有两根固定杆、另一侧设置有两根第一伸缩杆，支撑板铰接连接于固定杆和第一伸缩杆的上端，通过第一伸缩杆沿轴向伸缩调节指压面法线与竖向方向的夹角。
[0012]根据本专利技术提供的一种机器人手臂位移误差修正装置，所述S3步骤中，在机器人手臂按压范围内调节指压面的高度、指压面法线与竖向方向的夹角和指压面与机器人的距离的方法为：移动测试架调节测试架上指压面的按压点与机器人的距离，通过第二伸缩杆调节指压面的竖向高度，通过第一伸缩杆调节指压面法线与竖向方向的夹角。
[0013]根据本专利技术提供的一种机器人手臂位移误差修正装置，所述通过第一伸缩杆调节指压面法线与竖向方向的夹角的方法包括：调节两根第一伸缩杆的伸缩长度，使指压面宽度方向的中心线与水平方向重合，使指压面长度方向的中心线与竖向方向的夹角为设定夹角。
[0014]根据本专利技术提供的一种机器人手臂位移误差修正装置，所述S4步骤中，对位移误差、位置半径、角度偏移量和按压力进行拟合，获得位移误差与位置半径、角度偏移量的线性关系的方法包括：按照如下公式构建位移误差与位置半径、角度偏移量、按压力的线性关系：
[0015]Δs＝(k1R+k2Ay)
×
F
[0016]其中：Δs——位移误差；
[0017]F——按压力；
[0018]k1——与位移半径有关的第一系数；
[0019]k2——与角度偏移量有关的第二系数；
[0020]R——位置半径；
[0021]Ay——角度偏移量；
[0022]将测量得到的位移误差、位置半径和角度偏移量得到与位移半径有关的第一系数k1和与角度偏移量有关的第二系数k2，并将第一系数和第二系数代入到上式中，得到位移误差与位置半径、角度偏移量、按压力的线性关系。
[0023]根据本专利技术提供的一种机器人手臂位移误差修正装置，所述机器人手臂按压范围指以机器人轴线与机器人手臂连接点为中心构建的长1m～1.5m、宽1m～1.2m、高1m～1.2m的空间。
[0024]一种机器人手臂位移误差修正装置，包括，
[0025]测试架，包括可供按压测试的指压面；
[0026]调节模块，用于调节指压面的高度、指压面法线与竖向方向的夹角、指压面与机器人的距离；
[0027]外接位移测量模块，用于测量指压面在按压作用下的外接位移；
[0028]机器人位移测量模块，用于测量机器人在按压试验过程中机器人手臂的实际位移为机器人位移；
[0029]按压力记录模块，用于记录机器人手臂按压指压面的按压力；
[0030]位置半径测量模块，用于测量机器人与按压点之间的位置半径；
[0031]角度偏移量测量模块，用于测量按压力施力方向与竖向方向的夹角为角度偏移量；
[0032]线性拟合模块，用于构建位移误差与按压力、位置半径、角度偏移量之间的线性关系；
[0033]修正模块，用于根据线性关系和机器人手臂按压力、位置半径、角度偏移量对机器人手臂的内接位移传感器测量的位移进行修正。
[0034]根据本专利技术提供的一种机器人手臂位移误差修正装置，所述修正模块包括，
[0035]线性关系存储模块，用于存储构建的线性关系；
[0036]位移误差计算模块，用于根据按压力记录模块记录的按压力、位置半径测量模块记录的位置半径、角度偏移量测量模块记录的角度偏移量和线性关系计算出位移误差；
[0037]补偿模块，用于根据计算的位移误差与机器人手臂的内接位移传感器测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人手臂位移误差修正方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、在机器人手臂按压范围内布置一刚性指压面，在指压面的背面布置一外接位移传感器；S2、机器人手臂对指压面正面相对于外接位移传感器的位置按照机罩刚度测试方式施加按压力，记录机器人手臂显示的按压力，外接位移传感器记录按压过程中指压面的位移为外接位移，机器人手臂上的内接位移传感器记录机器人手臂的实际位移为机器人位移，机器人位移与外接位移的差值为位移误差，记录此时机器人与按压点之间的位置半径和按压力施力方向与竖向方向的夹角即角度偏移量；S3、在机器人手臂按压范围内调节指压面的高度、指压面法线与竖向方向的夹角和指压面与机器人的距离，按照S2步骤进行试验；S4、对位移误差、位置半径、角度偏移量和按压力进行拟合，获得位移误差与位置半径、角度偏移量、按压力的线性关系；S5、将S4步骤中获得的线性关系存储到机器人手臂的控制模块中，通过该线性关系对机器人手臂的位移误差进行修正。2.如权利要求1所述的一种机器人手臂位移误差修正方法，其特征在于：所述S5步骤中，通过该线性关系对机器人手臂的位移误差进行修正的方法包括：将线性关系存储在机器人控制模块中，在进行按压测试时，将机器人的位置半径、角度偏移量和按压力代入到线性关系中，计算出当前情况下的位移误差，将内接位移传感器测量的机器人位移与位移误差的差值作为修正后的位移，即可完成对机器人手臂位移误差的修正。3.如权利要求1所述的一种机器人手臂位移误差修正方法，其特征在于：所述S1步骤中，在机器人手臂按压范围内布置一刚性指压面的方法包括：在机器人手臂按压范围内布置测试架，测试架包括最上层的刚性指压面、位于指压面下方的支撑板、处于支撑板下方的底板，指压面通过四根第二伸缩杆固定在支撑板上，通过第二伸缩杆调节指压面的高度，支撑板和底板之间的一侧设置有两根固定杆、另一侧设置有两根第一伸缩杆，支撑板铰接连接于固定杆和第一伸缩杆的上端，通过第一伸缩杆沿轴向伸缩调节指压面法线与竖向方向的夹角。4.如权利要求3所述的一种机器人手臂位移误差修正方法，其特征在于：所述S3步骤中，在机器人手臂按压范围内调节指压面的高度、指压面法线与竖向方向的夹角和指压面与机器人的距离的方法为：移动测试架调节测试架上指压面的按压点与机器人的距离，通过第二伸缩杆调节指压面的竖向高度，通过第一伸缩杆调节指压面法线与竖向方向的夹角。5.如权利要求4所述的一种机器人手臂位移误差修正方法，其特征在于：所述通过第一伸缩杆调节指压面法线与竖向方向的夹角的方法包括：调节两根第一伸缩杆的伸缩长度，使指压面宽度方向的中心线与水平方向重合，使指压面长度方向的中心线与竖向方...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖亮，王贵新，程勇，毛胜男，黄双虎，
申请(专利权)人：神龙汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：