為實現大型串聯(lián)工業(yè)機器人的高精度標定,搭建了一種單激光跟蹤儀的順序多站式測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)僅需單臺激光跟蹤儀,先后在不同的基站位置對工業(yè)機器人的末端位置進行獨立測量,并基于多邊測量方法計算機器人的末端位置。計算過程中僅需激光跟蹤儀的距離信息,有效地優(yōu)化了末端位置的測量不確定度。首先,建立了該測量系統(tǒng)的仿真模型,深入地分析了測量點的數量與分布形狀、測量距離以及工業(yè)機器人定位精度等因素對系統(tǒng)測量精度的影響;然后,依據分析結果確定單激光跟蹤儀順序多站式測量系統(tǒng)的搭建方案。實驗結果表明:該系統(tǒng)在2.5 m距離上的測量誤差僅為0.023 mm,優(yōu)于激光跟蹤儀的測量精度,滿足大型串聯(lián)工業(yè)機器人參數標定的測量精度要求。

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【部分圖文】：

圖1順序多站式測量系統(tǒng)的示意圖

圖1為本文所搭建的激光跟蹤儀順序多站式測量系統(tǒng)。測量系統(tǒng)使用的激光跟蹤儀為LeicaAT930，在60m范圍內的測量不確定度為±(15μm+6Lμm/m)(L為測量距離，m)。配套使用的測量軟件為SpatialAnalyzer軟件，該軟件提供了包括擬合幾何體、建立坐標系等功....

圖2多邊測量方法示意圖

4個基站位置的激光跟蹤儀能夠同時測量目標點到激光跟蹤儀的距離Lij。因此，單個目標點能夠建立等式(1):式中:Lij為四路激光跟蹤儀測得目標點Pi的距離;目標點Pi的坐標為(xi,yi,zi);基站位置PBj的坐標為(xBj,yBj,zBj)。

圖3工業(yè)機器人定位誤差概率分布

目標點的分布方式是目標點構成的形狀及面積，選擇圓形、正方體和正方形3種分布方式。激光跟蹤儀的基站位置分為三棱錐和正四面體2種。目標點的測量距離定義為目標點構成的形狀中心點距激光跟蹤儀構成的中心點的距離。通過控制變量方法分別量化分析這些因素對自標定精度的影響，確定測量系統(tǒng)的最優(yōu)布局....

圖4仿真分析中的測量系統(tǒng)配置

圖3工業(yè)機器人定位誤差概率分布3.2.1目標點的數量對自標定精度的影響分析

本文編號：3974139