一种用于六轴机械臂的空间圆形拟合角精度补偿方法技术

本发明专利技术提供一种用于六轴机械臂的空间圆形拟合角精度补偿方法，所有测量进行空间平面拟合；在空间圆内任意两点连线得到一条弦，通过弦的直线方程计算出对应的中垂面方程；拟合平面和所有空间平面相交且只有一个交点即为平面圆的圆心；将拟合的空间平面作为限制条件，中垂面作为观测方程，利用带有限制条件的间接平差作为基本函数模型推导出平面圆的圆心计算方程，再根据点到圆心的代数距离方程计算出平面圆半径；根据圆半径圆心位置对实测运动角精度与理论角精度作为补偿差值，补偿差值作为控制机械臂运动的控制依据进行控制修正。本发明专利技术实现了高精度、高效率的圆拟合，改进了传统的二乘法拟合空间圆复杂不易实现的缺点。传统的二乘法拟合空间圆复杂不易实现的缺点。传统的二乘法拟合空间圆复杂不易实现的缺点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于六轴机械臂的空间圆形拟合角精度补偿方法


[0001]本专利技术属于机械臂控制
，具体涉及一种用于六轴机械臂的空间圆形拟合角精度补偿方法一种用于六轴机械臂的空间圆形拟合角精度补偿方法。

技术介绍

[0002]对于六轴机械臂，其精度指标中仅有机械臂的重复定位精度，单位为
㎜
，例如
±
0.08mm。但是在很多实际场景应用中，机械臂第六轴圆盘中心点会围绕一个空间虚点作为圆心点，完成各种姿态下的空间圆弧运动。实际在机械臂运动应用中，这个六轴圆盘中心点和空间虚圆心点的连线的六轴（或单轴）角度精度往往不满足使用要求，本专利技术就是用于这种角精度的补偿方法来通过软件补偿控制机械臂，使补偿后角精度达到0.01
°
（六轴）甚至0.001
°
（单轴）。
[0003]在机械臂六轴联合运动时，可以通过激光跟踪仪测试出空间圆运动的各点坐标精确值（可以精确到1μm），如何利用这些坐标值准备定位实际圆周运动的圆心和半径，准备得到圆周运动的角度误差是实现角精度补偿的关键，目前采用的空间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于六轴机械臂的空间圆形拟合角精度补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）所有测量采集的离散三维空间点坐标都映射到空间平面内，进行空间平面拟合；（2）在空间圆内任意两点连线得到一条弦，通过这条弦的直线方程计算出对应的中垂面方程，测量点N，得到N
‑
1条线性不相关的弦，从而得出N
‑
1个线性不相关的中垂面方程；（3）根据空间圆的特性，拟合平面和所有空间平面相交且只有一个交点，这个交点即为平面圆的圆心；（4）将拟合的空间平面作为限制条件，中垂面作为观测方程，利用带有限制条件的间接平差作为基本函数模型推导出平面圆的圆心计算方程，再根据点到圆心的代数距离方程计算出平面圆半径；（5）将输入空间点数据投影到拟合的平面方程上；（6）指定初始点，通过余弦公式计算其他投影点与初始点之间的夹角度数，计算实测值与理论值之间差值，此差值即为方位、俯仰角度的补偿校准角度量值；（7）重复角精度测量，记录空间坐标点和机械臂轴坐标，计算机械臂方位、俯仰运动的角精度，如果符合预期误差范围内，则补偿结束，将补偿表...

【专利技术属性】
技术研发人员：王汝征，华成，王涛，朱剑平，
申请(专利权)人：北京中科睿信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：