[发明专利]一种工业机器人位姿精度检测方法

说明书

本发明公开了一种工业机器人位姿精度检测方法。该方法包括以下步骤：1)对机器人的运动点位数据进行采集；2)将采集的点位数据进行数据处理和可视化，并计算机器人的位置和姿态精度；3)产生机器人的检测报告。本发明中的一种工业机器人位姿精度检测方法可以在不做坐标转换的前提下检测机械手臂的精度，提高检测的时效，保证了检测的精度，能够有效降低检测难度，避免人为操作导致的精度误差，同时，还无需人工进行基座坐标转化和使用特殊姿态检测靶标，从而降低了检测成本。

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种工业机器人位姿精度检测方法。

背景技术

工业机器人是一种广泛用于工业领域的多关节机械手或者多自由度的机器装置，其具有一定的自动性，可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能。

在高精度行业应用中，部分国产机器人往往会存在一些装配精度上的问题，可能导致机器人运动时位置或姿态存在误差。因此，针对该问题，需要在出厂前做好机器人精度的检测，以避免不符合精度的手臂流入市场，增加后期维护费用。

而目前，国产机器人在出厂前，一般会使用激光标定仪对手臂进行机构参数、减速比、零点等校正，然后做位置精度等检测。其中，绝对精度的检测需要作基座坐标转化，并且往往对于每一台测试的手臂都需要单独作转化标定。该转化会带来两个难点，第一，进行坐标转化会增加检测的工作量，较为耗时费力；第二，坐标转化往往会存在一定的精度误差，会导致检测结果的准确度受到影响。

此外，在进行作姿态检测时，有时需要使用特殊的姿态检测靶球，因而会导致大幅度增加成本，会使得大部分机械厂商不愿意接受该类检测，而是只使用标定靶进行检测，则无法实现特殊的姿态检测。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种工业机器人位姿精度检测方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种工业机器人位姿精度检测方法，包括以下步骤：

1)对机器人的运动点位数据进行采集；

2)将采集的点位数据进行数据处理和可视化，并计算机器人的位置和姿态精度；

3)产生机器人的检测报告；

其中，步骤1)还分为以下步骤：

A)编写机器人的运行程序；

B)执行机器人的运行程序，并使用测量仪获取机器人的运动点位数据；

步骤2)还分为以下步骤：

a)对机器人的运动点位数据进行绘制；

b)拟合直线轨迹路径；

c)求每个平面的法向量；

d)计算机器人的位置和姿态精度。

在一些实施方式中，在步骤A)中，机器人的运行程序中使用机器人的增量功能，并且每次增量的距离固定。其有益之处在于，描述了机器人的运行程序的特点。

在一些实施方式中，在步骤B)中，分别执行三次机器人的运行程序，并使用三坐标测量仪分别测量三次机器人运动的靶球点位数据。其有益之处在于，描述了使用测量仪测量机器人运动点位数据的方式。

在一些实施方式中，在步骤b)中，使用最小二乘法拟合点位，生成直线方程，并计算机器人手臂的直线度。其有益之处在于，描述了拟合直线轨迹路径的方式。

在一些实施方式中，在步骤b)中，在得到直线方程时，测试得到各运动点位与直线之间的距离求均值，作为直线度的误差。其有益之处在于，拟合直线轨迹路径时的求误差的方式。