[发明专利]一种三自由度并联机构的示教机械臂参数标定装置及方法

说明书

一种三自由度并联机构的示教机械臂参数标定装置，包括机器人、设置于机器人上的三自由度并联机构、设置于三自由度并联机构上的转台、位于三自由度并联机构上方的示教机械臂，三自由度并联机构包括支撑组件、连接加强杆、静平台、带座轴承、转动支撑轴、连接轴、带把手直线轴承、运动杆、球铰组件、位于球铰组件上方的动平台、设置于动平台上方的标定支撑轴、设置于标定支撑轴上的固定块、设置于固定块上的标定杆。本发明可实现动平台的三个自由度运动，采用人工锁死方式，无需繁琐的电、液、气控制，整体结构紧凑、轻巧，拆装方便，结合串并联的优势，同时采用最小二乘法对其参数标定，从而有效地提高了示教标定效率与精度。

技术领域

本发明涉及示教机械臂技术领域，尤其是涉及一种三自由度并联机构的示教机械臂参数标定装置及方法。

背景技术

为了使机器人产生特定轨迹的运动，通常采用示教机械臂，由示教人员对示教机械臂进行手动操作示教，使示教机械臂按照期望的动作运动，同时将示教机械臂的位置行程、关节角度及高度等信息记录于控制器中，然后将所记录的数据信息转换成机器人的动作程序。但示教之前要对机器人及示教机械臂标定，尤其是示教关节臂的参数标定，而标定是建模、测量、参数识别、误差补偿几个步骤的集成过程，为了方便识别计算，在分析误差源的基础上建立误差模型，优先识别一些对误差贡献较大的几何参数并进行误差分离。

目前对于示教标定主要采用一些激光测量仪器，比如激光干涉仪、激光跟踪仪，这些实验器材价格昂贵、操作繁琐、对操作环境要求高，一般适用于实验室开发研究；而对于现场恶劣的操作环境、工人的操作水平参差不齐的情况下，现场技术人员采用的方法是利用示教机械臂在长方体纸箱画矩形图，然后机器人进行示教再现，查看再现误差，对误差进行简单的人为补差。这种人工示教标定方法的缺点是现场操作环境易出现纸箱变形、工人主观操作因素大、效率低，尤其是再现误差较大时需重新进行示教标定。

近年来，为了提高示教效率与示教精度，国内外对示教系统进行了许多研究与开发。目前已有拖动示教机器人应用在生产线上，但其使用成本昂贵、技术门槛高；同时现场已有示教标定方法受主观因素影响大、标定精度不稳定等缺点从而影响示教标定的效率与精度。

因此，有必要提供一种新的技术方案以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可有效解决上述技术问题的三自由度并联机构的示教机械臂参数标定装置。

为达到本发明之目的，采用如下技术方案：

一种三自由度并联机构的示教机械臂参数标定装置，其包括支撑台、设置于所述支撑台上的滑块、设置于所述滑块上的机器人、示教机械臂，所述三自由度并联机构的示教机械臂参数标定装置还包括设置于所述机器人上的三自由度并联机构、设置于所述三自由度并联机构上的转台，所述三自由度并联机构包括支撑组件、设置于所述支撑组件上的若干连接加强杆、位于所述支撑组件上方的静平台、设置于所述静平台上的三个带座轴承、设置于所述带座轴承上的转动支撑轴、设置于所述转动支撑轴上的连接轴、设置于所述支撑轴上端的带把手直线轴承、设置于所述带把手直线轴承上的运动杆、位于所述运动杆上方的球铰组件、位于所述球铰组件上方的动平台、设置于所述动平台上方的标定支撑轴、设置于所述标定支撑轴上的固定块、设置于所述固定块上的标定杆。

所述支撑组件的下端与所述转台固定连接。

所述连接加强杆设有三个，所述连接加强杆的下端与所述支撑组件固定连接，所述连接加强杆的上端与所述静平台固定连接，所述支撑组件的上端与所述静平台固定连接。

所述静平台设有三个角。所述带座轴承设有三个，所述带座轴承与所述静平台固定连接，所述带座轴承设置于所述静平台的三个角处。

所述转动支撑轴设有三个，所述转动支撑轴设置于所述带座支撑轴上且与其枢轴连接。