[发明专利]一种基于五点标定法的两轴变位机标定方法

说明书

本发明公开了一种基于五点标定法的两轴变位机标定方法，包括步骤：(1)按照特定的方式选取目标标定点，得到目标标定点在两轴变位机处于不同位置时的位置矢量；(2)进行矩阵关系计算，得到变位机两轴的相对位置关系和它们相对于机器人基坐标系{B}的位姿，完成两轴变位机五点标定的过程。本发明在机器人和变位机协同焊接作业时，通过五点标定法及相应的坐标转换，得到两轴相对于基坐标系的位姿和两轴的相对位姿，有效提高两轴变为机标定的准确性，对于提高机器人和变位机协同运动的准确性、保证焊接质量具有非常重要的实际意义。

技术领域

发明涉及工业机器人应用领域，尤其涉及一种基于五点标定法的两轴变位机标定方法。

背景技术

在机器人的焊接应用领域，两轴变位机已经得到了广泛的应用，以调整焊接工件达到最佳焊位。在机器人和变位机协同焊接作业时，两者协同运动的准确性是影响焊接质量的重要因素，而两者协同运动的准确性依赖于变位机标定的准确性，所以对两轴变位的标定有重要的理论和实际价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种计算简单方便，满足标定精确性要求的基于五点标定法的两轴变位机标定方法。

上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于五点标定法的两轴变位机标定方法，包括步骤：

(1)按照特定的方式选取标定点，得到标定点在两轴变位机处于不同位置时的位置矢量；

(2)进行矩阵关系计算，得到变位机两轴的相对位置关系和它们相对于机器人基坐标系{B}的位姿，完成两轴变位机五点标定的过程。

进一步地，所述的步骤(1)具体包步骤：

(11)定义两轴变位机和机器人的坐标系，其中{B}为机器人基坐标系，{T}为机器人工具坐标系，{P}为变位机基坐标系，{L}为变位机倾斜轴坐标系，{R}为变位机旋转轴坐标系，{W}为工作台坐标系，当变位机倾斜轴转角θ_L＝0°时，变位机基坐标系{P}与变位机倾斜轴坐标系{L}重合，变位机旋转轴坐标系{R}和工作台坐标系{W}重合；

(12)在变位机工作台表面上用尖锐的铁锥在任意位置冲出一个微小凹坑作为标定特征点P，在机器人末端安装尖锥，并标定尖锥末端TCP点在机器人基坐标系{B}下的工具坐标系{T}；

(13)使变位机两个轴的转角均为0°，机器人末端尖锥TCP点运动到P点，记下TCP点相对于机器人基坐标系{B}的位置矢量P₁＝[x₁ y₁ z₁]；

(14)分别按照电机编码器增大和减小的方向转动旋转轴，分别记录需要标定的变位机旋转轴转角为θ₁和θ₂时P点的位置矢量P₂＝[x₂ y₂ z₂]和P₃＝[x₃ y₃ z₃]；

(15)使变位机旋转轴转角为0°，以同样的方式，分别按照电机编码器增大和减小的方向转动倾斜轴，分别记录需要标定的变位机倾斜轴的转角为θ₃和θ₄时P点的位置矢量P₄＝[x₄ y₄ z₄]和P₅＝[x₅ y₅ z₅]。

进一步地，所述的θ₁和θ₂大于30度。

进一步地，所述的θ₃和θ₄大于30度。