[发明专利]一种工业机器人的标定系统及方法

权利要求书

1.一种工业机器人的标定方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：

Step1、上电，打开关节臂式测量机(4)和工业机器人(5)的控制软件；

Step2、将工业机器人(5)与关节臂式测量机(4)回零；

Step3、让工业机器人(5)运动到任意位置，并牵引关节臂式测量机(4)，使测量机测头(6)与工业机器人(5)末端锥孔(7)贴合；

Step4、在计算机(1)上利用数据采集软件记录此时关节臂式测量机(4)的末端位置与工业机器人(5)的关节转角，设置此初始化计数变量i＝1；

Step5、判断是否完成了标定数据采集操作：

若尚未完成则转至步骤Step6；若已完成标定数据采集操作则转至步骤Step8；

Step6、继续让工业机器人(5)运动到任意位置，原则为：移动的位置尽量覆盖工业机器人(5)的工作空间；牵引关节臂式测量机(4)，使测量机测头(6)与工业机器人(5)末端锥孔(7)贴合；

Step7、在计算机(1)上利用数据采集软件记录此时关节臂式测量机(4)的末端位置与工业机器人(5)的关节转角；采集计数变量自增1：i＝i+1；

Step8、完成标定数据采集后，令n＝i；利用采集到的n组数据和工业机器人(5)的运动学方程计算工业机器人(5)相应末端位置的理论值P，并将采集的关节臂式测量机(4)相应末端位置设为P_c；

Step9、操作工业机器人(5)分别沿工业机器人(5)坐标系x、y和z方向移动采集若干点，利用记录的点拟合方向向量R；

Step10、旋转工业机器人(5)第一个关节，并采集若干点，利用软件拟合一个圆，拟合圆的轴线与机器人(5)安装平面的交点即为工业机器人(5)原点在关节臂式测量机(4)坐标系下的位置T；

Step11、建立关节臂式测量机(4)与工业机器人(5)的坐标转换方程，计算工业机器人(5)末端位置真实值P_j＝R^-1×(P_c-T)；

Step12、利用工业机器人(5)末端位置的理论值P和工业机器人(5)末端位置真实值P_j列出n个方程，方程以工业机器人(5)的结构参数为未知量；

Step13、联立n个方程，组成方程组；

Step14、求解方程组得到工业机器人(5)的结构参数误差ΔX；

Step15、将参数误差ΔX代入工业机器人(5)的运动学方程中，验证标定结果的有效性，完成工业机器人(5)的标定。

2.根据权利要求1所述的工业机器人的标定方法，其特征在于：参与标定的工业机器人的标定系统包括计算机(1)、关节臂式测量机电缆(2)、工业机器人电缆(3)、关节臂式测量机(4)、工业机器人(5)、锥孔(7)和连接板(8)；

所述计算机(1)含有数据采集软件；其中工业机器人(5)通过工业机器人电缆(3)与计算机(1)连接通讯，关节臂式测量机(4)通过关节臂式测量机电缆(2)与计算机(1)连接通讯；通过计算机(1)控制数据采集软件采集关节臂式测量机(4)的末端位置和工业机器人(5)的关节转角；连接板(8)通过螺栓Ⅰ(9)与需要标定的工业机器人(5)的第六个关节末端的法兰盘连接；锥孔(7)通过螺栓Ⅱ(10)与连接板(8)连接。