[发明专利]用于Stewart平台构型的六自由度并联机器人基准位姿标定方法

权利要求书

1.用于Stewart平台构型的六自由度并联机器人基准位姿标定方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)分别在并联机器人的基座上建立基座坐标系{O}，在运动平台上建立运动平台坐标系{P}；

(2)在六自由度并联机器人机构开链的情况下，采用三坐标测量仪器，标定并联机器人的6个胡克铰中心B_i和6个球铰中心P_i分别在{O}和{P}下的位置坐标向量^Ob_i和^Pp_i；其中，下标i＝1,2,…,6，表示胡克铰、球铰的序号；

(3)在运动平台上选取三个标记点C_j，分别测出它们在运动平台坐标系下的局部坐标^Oc_i；其中，下标i＝1,2,3，表示标记点的序号；

(4)在每条支腿电动缸的推杆伸出端安装光耦限位开关，组装并联机器人形成闭链机构；

(5)分别控制六自由度并联机器人的各条支腿匀速缓慢缩短直至各个光耦限位开关均触发并先后激发六条支腿停止运动，产生运动平台的基准位姿；

(6)测量运动平台上三个标记点C_j，解算此时运动平台相对于基座平台坐标系的位姿，即为并联机器人的基准位姿；

(7)根据基准位姿、采用并联机器人的逆解算法，解算出基准位姿对应的支腿初始长度L_0i(i＝1,2,…,6)。

2.根据权利要求1所述的用于Stewart平台构型的六自由度并联机器人基准位姿标定方法，其特征在于：所述步骤(2)中标定六自由度并联机器人的6个胡克铰中心B_i在{O}下的位置坐标向量^Ob_i，具体步骤为：

2a)在与B_i相联的刚性杆件上取一定点A₁，则A₁B_i长度为定值，在某一时间段内保持A₁B_i相对于{O}位形不变，测得A₁在{O}中的位置坐标(x₁,y₁,z₁)；

2b)更换A₁B_i相对于{O}的位形以获取多个A₁点坐标，记为A_j，j＝2,…,n，n为标定过程中A₁B_i相对{O}位形变换的总次数，且n≥4，A₁B_i每变换一次位形，测量A_j点的位置坐标，记为(x_j,y_j,z_j)；

2c)设B_i在{O}中的坐标为(xb_i,yb_i,zb_i)，A₁B_i的长度为r，则由上一步的测量值(x_j,y_j,z_j)，可得到一组方程：(x_j-xb_i)²+(y_j-yb_i)²+(z_j-zb_i)²＝r²,j＝1,2,...,n；

2d)因n≥4，上面的方程组构成一个矛盾方程组，采用最小二乘法进行求解，可得出B_i在{O}中的坐标(xb_i,yb_i,zb_i)；

所述步骤(2)中标定六自由度并联机器人的6个球铰中心P_i在{P}下的位置坐标向量^Pp_i与标定六自由度并联机器人6个胡克铰中心B_i在{O}下的位置坐标向量^Ob_i的步骤相同。