[发明专利]工业机器人末端重复定位精度测量装置与方法

说明书

本发明提供了一种工业机器人末端重复定位精度测量装置，包含激光发射器(12)、云台、反射板(13)、位移调节装置以及照相机(15)；所述云台安装在工业机器人末端上，激光发射器(12)安装在云台上，反射板(13)安装在位移调节装置上；激光发射器(12)发出的激光射线能够到达反射板(13)上，照相机(15)能够拍摄到激光射线在反射板(13)上的光点。相应地，本发明还提供了一种工业机器人末端重复定位精度测量方法。本发明通过高精度图像采集替代高成本的光学设备，机械结构设计代替复杂的算法计算，降低了设备成本，同时提高了工业机器人重复定位精度测量的准确性。

技术领域

本发明涉及工业自动化控制领域，具体地，涉及一种工业机器人重复定位精度测量装置与方法，特别是一种工业机器人末端重复定位精度测量装置与方法。

背景技术

目前，工业机器人重复定位精度大多采用激光跟踪仪进行测量。激光跟踪仪在测量时采用昂贵的光学设备利用激光干涉测距原理进行测量，耗费大量的财力。FlowApplications Group生产出一套拉线式末端定位精度测量装置，但是体积庞大，价格也十分昂贵，装置移动不灵活。因此设计一种成本低，精度达到机器人检测标准，操作简便的工业机器人重复定位精度装置是十分有必要的。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种工业机器人末端重复定位精度测量装置与方法。

根据本发明提供的工业机器人末端重复定位精度测量装置，包含激光发射器、云台、反射板、位移调节装置以及照相机；

所述云台安装在工业机器人末端上，激光发射器安装在云台上，反射板安装在位移调节装置上；激光发射器发出的激光射线能够到达反射板上，照相机能够拍摄到激光射线在反射板上的光点。

优选地，所述云台包含全方位云台，所述位移调节装置包含抬升装置；

反射板水平安装在抬升装置上，抬升装置驱动发射板竖直上下运动；照相机安装在反射板上方。

优选地，所述全方位云台包含横轴与竖轴；

激光发射器发出的激光射线对应的空间直线在长度延伸方向上与以下两条轴线相交：横轴旋转中心轴；竖轴旋转中心轴。

优选地，所述抬升装置包含伺服电机、螺杆、光杆以及支撑结构；

伺服电机与光杆均紧固安装在支撑结构上，螺杆紧固安装在伺服电机的电机轴上；

反射板上设置有导向孔与螺孔，光杆、螺杆分别穿设在导向孔、螺孔中。

优选地，还包含控制器，所述控制器包含以下模块：

图像模块：获取照相机拍摄的照片，对照片进行图像处理，提取得到光点坐标信息；

定位模块：根据光点坐标信息，计算获得重复定位精度。

本发明还提供了一种工业机器人末端重复定位精度测量方法，包含组合拍摄步骤与末端位置计算步骤；

所述组合拍摄步骤包含以下步骤：

步骤S1：将机器人移动到设定位置，调整全方位云台的两个转动角度，使激光射线在反射板上留下光点，令照相机拍摄照片Q1；

步骤S2：保持全方位云台固定，控制抬升装置抬升反射板高度h，保证反射板上有光点，令照相机拍摄照片Q2；

步骤S3：保持抬升装置固定，改变全方位云台的转动角度，使激光射线角度改变，保证反射板上有光点，令照相机拍摄照片Q3；

步骤S4：保持全方位云台固定，控制抬升装置降低反射板高度h，保证反射板上有光点，令照相机拍摄照片Q4；