【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机械臂领域，尤其涉及一种机械臂自主视觉精度和力控联合测试装置及方法。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、现有的视觉精度测试和机械臂末端作用力测试均是单独测试。其中，现有的视觉精度测试通过双目相机识别二维码或特定的目标物体，再由计算机系统分析出两者之间的位置距离或姿态偏差，最后由控制系统发出控制指令，控制机械臂触碰目标物体，同时用位移测试仪表对机械臂的末端进行位置精度测量。重复多次该过程，分别记录每组的测试数据，最后计算得出机械臂的视觉精度偏差。现有的机械臂末端作用力测试通过示教引导机械臂末端工具触碰压力传感器，由压力传感器反馈测试压力值，并和机械臂末端的压力传感器或关节内置的压力传感器反馈值进行比较。重复多次该过程，分别记录每组的测试数据，最后计算得出机械臂的作用力精度偏差。
3、现有的视觉精度测试和机械臂末端作用力测试技术存在以下问题：
4、(1)视觉精度测试和机械臂末端作用力测试单独测试，操作过程复杂；而且没有考虑机械臂视觉定位精度的偏差对机械臂工具末端作用力的影响，也没有考虑测试装置位姿变化对视觉精度和作用力测试结果的影响，从而降低了视觉精度和机械臂末端作用力的测试结果精度。
5、(2)目前的视觉精度和作用力测试装置，只适用于固定工业机器人的自动化作业场景，没有考虑移动机器人的作业场景。重复执行某项作业任务时，受地面情况、传感器精度等多种因素的影响，移动机器人在作业前与作业对象的相对位姿不会完全一样，
技术实现思路
1、为了解决上述
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提供一种机械臂自主视觉精度和力控联合测试装置及方法，其适用范围更广，能准确地模拟带视觉定位功能机器人的作业环境，测试结果与真实值的误差更小。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术的第一个方面提供了一种机械臂自主视觉精度和力控联合测试装置。
4、一种机械臂自主视觉精度和力控联合测试装置，包括：
5、控制部、视觉部及测试部；
6、所述测试部包括测试工具和测试工作台；所述测试工作台包括工作台面板，其上布设有位姿识别标识、视觉精度测试孔及力控被测元件；所述精度测试孔的孔半径为预设的机械臂视觉重复定位精度最大偏差值；
7、所述视觉部用于识别位姿识别标识并将识别结果发送至控制部；
8、所述控制部用于：
9、根据测试任务及位姿识别标识的识别结果来调整机械臂的初始位姿；
10、基于机械臂的初始位姿，结合当前测试任务，控制机械臂穿过视觉精度测试孔或反复多次触碰力控被测元件，以实现主视觉精度和力控精度的联合测试。
11、作为一种实施方式，当测试任务为测试视觉定位精度时，控制机械臂在初始位姿基础上带动测试工具穿过视觉精度测试孔，以直观测试视觉定位精度是否在规定范围内。
12、作为一种实施方式，当测试任务为预设场景下的测试力控精度时，控制机械臂在初始位姿基础上带动测试工具反复多次触碰力控被测元件，基于多次触碰的压力均值与预设阈值的偏差来测试力控精度。
13、作为一种实施方式，所述测试部还包括调整组件，其用于调整测试平台的运动情况及位姿，以模拟力控被测元件平动位移工况及模拟机械臂起始作业位置与作业对象不平行的工况。
14、作为一种实施方式，所述调整组件包括平动位置调整组件和回转姿态调整组件；
15、所述平动位置调整组件用于带动测试平台进行平动运动，以模拟力控测试元件实时平动位移工况；
16、所述回转姿态调整组件用于带动测试平台及平动位置调整组件进行回转运动，以模拟机械臂起始作业位置与作业对象不平行的工况。
17、作为一种实施方式，所述平动位置调整组件包括底板、直线行走电机、滚珠丝杠和移动组件；所述直线行走电机、滚珠丝杠和移动组件安装在底板上，所述滚珠丝杠驱动滚珠丝杠带动移动组件往复直线移动。
18、作为一种实施方式，所述回转姿态调整组件包括回转连接板、回转平台和回转电机，所述回转连接板与回转平台的上平面相连，回转电机与回转平台相连；所述回转连接板设置在平动位置调整组件的底部。
19、作为一种实施方式，所述力控被测元件包括压力传感器、刚性按钮及位移测量仪表；所述位移测量仪表分别布设在刚性按钮的水平方向及垂直方向侧。
20、本专利技术的第二个方面提供了一种基于如上述所述的机械臂自主视觉精度和力控联合测试装置的测试方法。
21、一种基于如上述所述的机械臂自主视觉精度和力控联合测试装置的测试方法，包括：
22、接收位姿识别标识的识别结果，并结合测试任务，调整机械臂的初始位姿；
23、基于机械臂的初始位姿，结合当前测试任务，控制机械臂穿过视觉精度测试孔或反复多次触碰力控被测元件，以实现主视觉精度和力控精度的联合测试。
24、作为一种实施方式，所述测试任务包括测试视觉定位精度和预设场景下的测试力控精度；
25、当测试任务为测试视觉定位精度时，控制机械臂在初始位姿基础上带动测试工具穿过视觉精度测试孔，以直观测试视觉定位精度是否在规定范围内；
26、当测试任务为预设场景下的测试力控精度时，控制机械臂在初始位姿基础上带动测试工具反复多次触碰力控被测元件，基于多次触碰的压力均值与预设阈值的偏差来测试力控精度。
27、作为一种实施方式，测试力控精度的场景包括力控被测元件平动位移工况及机械臂起始作业位置与作业对象不平行的工况。
28、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
29、创新性提出了一种机械臂自主视觉精度和力控联合测试技术，研发了机械臂自主视觉精度和力控联合测试装置，解决了视觉精度和机械臂末端作用力单独测试结果精度差以及目前测试装置适用场景固定的问题，结合测试任务及位姿识别标识的识别结果来调整机械臂的初始位姿；再基于机械臂的初始位姿，结合当前测试任务，控制机械臂穿过视觉精度测试孔或反复多次触碰力控被测元件，以实现主视觉精度和力控精度的联合测试，提高了测试装置的适用范围更广，准确地模拟了带视觉定位功能机器人的作业环境，使得测试结果与真实值的误差更小。
30、本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种机械臂自主视觉精度和力控联合测试装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的机械臂自主视觉精度和力控联合测试装置，其特征在于，当测试任务为测试视觉定位精度时，控制机械臂在初始位姿基础上带动测试工具穿过视觉精度测试孔，以直观测试视觉定位精度是否在规定范围内；
3.如权利要求1所述的机械臂自主视觉精度和力控联合测试装置，其特征在于，所述测试部还包括调整组件，其用于调整测试平台的运动情况及位姿，以模拟力控被测元件平动位移工况及模拟机械臂起始作业位置与作业对象不平行的工况。
4.如权利要求1所述的机械臂自主视觉精度和力控联合测试装置，其特征在于，所述调整组件包括平动位置调整组件和回转姿态调整组件；
5.如权利要求4所述的机械臂自主视觉精度和力控联合测试装置，其特征在于，所述平动位置调整组件包括底板、直线行走电机、滚珠丝杠和移动组件；所述直线行走电机、滚珠丝杠和移动组件安装在底板上，所述滚珠丝杠驱动滚珠丝杠带动移动组件往复直线移动。
6.如权利要求4所述的机械臂自主视觉精度和力控联合测试装置，其特征在于，所述回转姿态调
7.如权利要求1所述的机械臂自主视觉精度和力控联合测试装置，其特征在于，所述力控被测元件包括压力传感器、刚性按钮及位移测量仪表；所述位移测量仪表分别布设在刚性按钮的水平方向及垂直方向侧。
8.一种基于如权利要求1-7中任一项所述的机械臂自主视觉精度和力控联合测试装置的测试方法，其特征在于，包括：
9.如权利要求8所述的测试方法，其特征在于，所述测试任务包括测试视觉定位精度和预设场景下的测试力控精度；
10.如权利要求9所述的测试方法，其特征在于，测试力控精度的场景包括力控被测元件平动位移工况及机械臂起始作业位置与作业对象不平行的工况。
...【技术特征摘要】
1.一种机械臂自主视觉精度和力控联合测试装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的机械臂自主视觉精度和力控联合测试装置，其特征在于，当测试任务为测试视觉定位精度时，控制机械臂在初始位姿基础上带动测试工具穿过视觉精度测试孔，以直观测试视觉定位精度是否在规定范围内；
3.如权利要求1所述的机械臂自主视觉精度和力控联合测试装置，其特征在于，所述测试部还包括调整组件，其用于调整测试平台的运动情况及位姿，以模拟力控被测元件平动位移工况及模拟机械臂起始作业位置与作业对象不平行的工况。
4.如权利要求1所述的机械臂自主视觉精度和力控联合测试装置，其特征在于，所述调整组件包括平动位置调整组件和回转姿态调整组件；
5.如权利要求4所述的机械臂自主视觉精度和力控联合测试装置，其特征在于，所述平动位置调整组件包括底板、直线行走电机、滚珠丝杠和移动组件；所述直线行走电机、滚珠丝杠和移动组件安装在底板上，所述滚珠丝杠驱动滚珠丝...
【专利技术属性】
技术研发人员：范宪铭，王全，李琮，刘珂，张纪伟，史鹏飞，李源，李思远，朱永超，白勇，刘晓，张晔，于一鸣，孙乐书，王虹雨，张弘喆，孔繁宇，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司济南供电公司，
类型：发明
国别省市：
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