一種機器人軌跡精度測量方法
2023-07-09 22:49:56
一種機器人軌跡精度測量方法
【專利摘要】本發明提供一種機器人軌跡精度測量方法，該方法包括：在光滑的平面工作檯上形成兩條以上的條狀光線，選擇中間位置線做為目標刻度線；所述目標刻度線的起點和終點做為機器人的末端示教點，移動雷射測距儀，直到其發出的光斑分別與所述末端示教點重合；根據所述光斑在兩個末端示教點之間行程的位置變化，確定機器人的軌跡精度。本發明提供的精度測量方法造價經濟、性價比高，可以快速、精確的測量機器人的軌跡精度。
【專利說明】一種機器人軌跡精度測量方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於一種機器人性能測量方法，主要涉及一種機器人軌跡精度測量方法。
【背景技術】
[0002]弧焊機器人在進行弧焊作業時，需要自主完成各種直線和圓弧的焊接，對軌跡精度的要求較高。機器人軌跡精度已成為衡量機器人性能的一項重要指標，列出了工業機器人的相關國家標準中。為精確測量機器人的軌跡精度，現有的方法主要依靠雷射跟蹤儀或三維視覺裝備進行機器人的三維測量，而這種三維測量設備屬精密儀器，價格昂貴，不適用於機器人批量生產及生產現場的快速軌跡精度測量。
【發明內容】
[0003]本發明的主要目的在於提供一種機器人軌跡精度測量方法，其可克服現有的缺陷，實現機器人的快速、精確測量。
[0004]為實現上述目的，本發明採用如下技術方案:一種機器人軌跡精度測量方法，所述方法包括:
[0005]在光滑的平面工作檯上形成兩條以上的條狀線，選擇中間位置線做為目標刻度線.
[0006]所述目標刻度線的起點和終點做為機器人的末端示教點，移動雷射測距儀，直到其發出的光斑分別與所述末端不教點重合；
[0007]根據所述光斑在兩個末端示教點之間行程的離散位移，確定機器人的軌跡精度。
[0008]優選地，所述條狀線可由機械加工或雷射發射器產生。
[0009]優選地，在雷射測距儀發出的光斑點與末端示教點的重合處，還應保證測距儀在兩個末端示教點的所測距離相等，並將該光斑點設置為機器人的工具坐標系原點。
[0010]優選地，機器人示教後進入直線運行模式。通過目測或視覺測量的方式觀測由雷射測距儀發出的光斑軌跡點在平面工作檯上的位置，從而確定其被限制的兩條最短的條狀線，則此兩條條狀線之間的距離便可作為評價機器人軌跡精度的輸入參數，從而完成機器人軌跡精度的測量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為機器人軌跡精度測量方法示意圖；
[0012]圖2為機器人軌跡精度測量方法流程圖。
【具體實施方式】
[0013]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
[0014]結合圖1說明本發明的實施方法:
[0015]SlO:在光滑的平面工作檯上形成兩條以上的條狀線，以處於中間位置的條狀線作為目標刻度線，其他條狀線對稱地布置在目標刻度線的兩邊。條狀線可由多種方法形成，例如機械加工，也可由雷射器發射的方法形成。圖1中所示的條狀線以雷射器發射的方法在平面工作檯上形成。
[0016]圖1所示，在光滑的平面工作檯I上，使用並排放置的雷射發射器2在該工作檯I上形成一系列間隔已知且相互平行的條狀光線，該條狀光線的線寬被限制在一定範圍，一般不超過100 μ m。條狀光線的條數和間隔的大小視機器人的設計軌跡精度值確定。圖1中顯示4條條狀光線，分別為條狀光線3、條狀光線4、條狀光線5及條狀光線6，其中，條狀光線4和條狀光線3的間隔最窄，設置為機器人設計軌跡精度值的二分之一或更低，條狀光線5和條狀光線6的間隔較寬，設置與機器人設計軌跡精度值相等，比條狀光線5和條狀光線6間距更大的線也可視情況布置在平面工作檯I上。
[0017]S20:所述目標刻度線的起點和終點做為機器人的末端示教點，通過機器人示教編程的方法移動雷射測距儀，直到其發出的光斑分別與所述末端示教點重合，在重合處，還應保證測距儀在末端示教點的所測距離相等，並將該光斑點設置為機器人的工具坐標系原點。
[0018]進行機器人的示教，機器人安裝要保證使平面工作檯I處於機器人13工作空間的指定位置。機器人的末端安裝雷射測距儀8，雷射測距儀8可發出用於測距的直徑約為5 μ m的光斑9，該光斑直徑視機器人的重複定位精度的設計指標大小確定，一般應為機器人重複定位精度的十分之一。設置機器人末端示教點(目標刻度線的起點10和終點11)，移動雷射測距儀8，直到所述光斑9與末端示教點重合，即完成機器人的示教。
[0019]S30:根據所述光斑在兩個末端示教點之間行程的離散位移，確定機器人的軌跡精度。
[0020]機器人進入運行模式。通過目測或視覺測量的方式觀測由雷射測距儀8發出的光斑9在平面工作檯上的軌跡點12的位置變化，從而確定其被限制的兩條最短的條狀線，則此兩條條狀線之間的距離便可確定機器人的軌跡精度，例如圖1所示的機器人運行過程中光斑軌跡點12處於刻度線3和4之間，則刻度線3和4之間的距離便可作為評價機器人軌跡精度的輸入參數，從而完成機器人軌跡精度的測量。
[0021]優選地，機器人示教後進入直線運行模式。通過目測或視覺測量的方式觀測由雷射測距儀發出的光斑軌跡點在平面工作檯上的位置，從而確定其被限制的兩條最短的條狀線，則此兩條條狀線之間的距離便可作為評價機器人軌跡精度的輸入參數，從而完成機器人軌跡精度的測量。
[0022]需要說明的是，將所述通過調整平面工作檯相對於機器人的相對位置，可適應國標中規定的測量平面相對於機器人工作空間的位置要求。另外，以同樣地原理對該測試方法進行改進後，不僅適用於直線軌跡測試，也適用於圓弧軌跡測試。
[0023]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
【權利要求】
1.一種機器人軌跡精度測量方法，其特徵在於，所述方法包括: 在光滑的平面工作檯上形成兩條以上的條狀線，選擇中間位置線做為目標刻度線； 所述目標刻度線的起點和終點做為機器人的末端示教點，移動雷射測距儀，直到其發出的光斑分別與所述末端不教點重合； 根據所述光斑在兩個末端示教點之間行程的離散位移，確定機器人的軌跡精度。
2.如權利要求1所述的機器人軌跡精度測量方法，其特徵在於:所述條狀線可由機械加工或雷射發射器產生。
3.如權利要求1所述的機器人軌跡精度測量方法，其特徵在於:在雷射測距儀發出的光斑點與末端示教點的重合處，還應保證測距儀在兩個末端示教點的所測距離相等，並將該光斑點設置為機器人的工具坐標系原點。
4.如權利要求1所述的機器人軌跡精度測量方法，其特徵在於:機器人示教後進入直線運行模式。通過目測或視覺測量的方式觀測由雷射測距儀發出的光斑軌跡點在平面工作檯上的位置，從而確定其被限制的兩條最短的條狀線，則此兩條條狀線之間的距離便可作為評價機器人軌跡精度的輸入參數，從而完成機器人軌跡精度的測量。
【文檔編號】G01B11/00GK104279952SQ201310576840
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年11月14日 優先權日:2013年11月14日
【發明者】曲道奎, 馮亞磊, 徐方, 鄒風山, 張鵬, 馬壯 申請人:瀋陽新松機器人自動化股份有限公司