一种基于多工位测量的机器人测量构型确定方法技术

本发明专利技术公开一种基于多工位测量的机器人测量构型确定方法，包括如下步骤：1、在离线仿真环境内，将位移测量装置放置在基座的其中一个工位处，保持测量球球心的点约束，在位移测量装置的测量空间均布3D测量球杆的姿态角，基于机器人逆运动学求解出对应的机器人关节角，然后再通过构型筛选对其进行筛选，最终获取大量可行且合理的机器人关节角，构型筛选包括仿真碰撞检测与运动学可解性检测；2、将位移测量装置装夹在基座上的其他工位上重复上述过程，最终获取所有可行且合理的位姿关节角；3、基于观测性指标进行测量关节角选取，在所有可行且合理的关节角中选取最优测量关节角组合。本发明专利技术提升标定性能，降低偶然误差对最终标定性能的影响。的影响。的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多工位测量的机器人测量构型确定方法


[0001]本专利技术涉及一种基于多工位测量的机器人测量构型确定方法。

技术介绍

[0002]机器人的重复定位精度一般很高，但绝对定位精度受加工装配误差﹑杆件变形等的影响通常较低，要提高机器人的绝对定位精度，一般需要进行运动学参数标定，需要使用高精度的测量设备和适当的参数识别方法辨识出机器人模型的准确参数。CN113084798A公布了一种基于多工位测量的机器人标定装置，该装置包括3D测量球杆、多工位基座和3D位移测量装置，使用者在需要标定的机器人末端安装3D测量球杆，然后让机械臂将3D测量球杆以不同的位姿运动到3D位移测量装置的测量区域内进行测量，然后将3D位移测量装置切换到多工位基座上的不同工位重复上述过程，从而实现多点测量。该装置具有精度高、结构简单可靠等优点，但在使用该装置的过程中发现不同测量位姿的选择也会对标定精度产生较大的影响，为了最大程度发挥该装置的标定性能，需要设计一种方法对机器人的测量位姿进行选择。

技术实现思路

[0003]为解决以上现有技术存在的问题，本专利技术提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多工位测量的机器人测量构型确定方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)在离线仿真环境内，将位移测量装置放置在基座的其中一个工位处，保持测量球球心的点约束，在位移测量装置的测量空间均布3D测量球杆的姿态角，基于机器人逆运动学求解出对应的机器人关节角，然后再通过构型筛选对其进行筛选，最终获取大量可行且合理的机器人关节角，所述构型筛选包括仿真碰撞检测与运动学可解性检测；(2)将位移测量装置装夹在基座上的其他工位上重复上述过程，最终获取所有可行且合理的位姿关节角；(3)基于观测性指标进行测量关节角选取，在所有可行且合理的关节角中选取最优测量关节角组合。2.根据权利要求1所述的一种基于多工位测量的机器人测量构型确定方法，其特征在于：测量构型、基座相对于机械臂的位置、不同工位之间的相对位置分别通过仿真进行优化。3.根据权利要求1所述的一种基于多工位测量的机器人测量构型确定方法，其特征在于：所述位移测量装置的测量空间指的是，将三个正交放置位移传感器轴线的交点定义为O1，以点O1或点O1附近的某一点O2为测量点，过测量点作与三个平板测头的测量平面分别平行的三个参考面，三个参考面将以测量点为球心的球形空间八等份，取三个位移传感器均朝外的八分之一开放区域作为测量空间。4.根据权利要求1所述的一种基于多工位测量的机器人测量构型确定方法，其特征在于：所述位移测量装置的测量空间均布3D测量球杆的姿态角的具体方法为：按一定分度值以地理学中的经纬度定义球面上的坐标，每个经线和纬线的交点与球心的连线方向，即为待测位姿中机械臂末端测量球坐标系z轴指向，x轴的指向则为某一初始x轴绕z轴旋转角度γ得到，该角度γ由
‑
180
°
～180
°
以分度值d
γ
进行遍历，通过确定z轴与x轴，即可确定整个末端测量球坐标系；或者，不采用经纬度定义球面上的坐标点，而是直接在球面上均布点，用均布点与球心的连线方向定义为机械臂末端测量球坐标系的z轴指向，x轴的指向则为某一初始x轴绕z轴旋转角度γ得到，该角度γ由
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180
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～180
°
以分度值d
γ
进行遍历，通过确定z轴与x轴，即可确定整个末端测量球坐标系。5.根据权利要求1所述的一种基于多工位测量的机器人测量构型确定方法，其特征在于：所述运动学可解性检测为：针对每一个位姿，对其计算运动学逆解得到对应的关节角，若该位姿没有逆解，则剔除该位姿。6.根据权利要求1所述的一种基于多工位测量的机器人测量构型确定方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：万梓威，周春琳，张广宇，刘顿，曹云豪，高凯梁，张标，郭红亮，
申请(专利权)人：浙江大学湖州研究院，
类型：发明
国别省市：