[发明专利]激光位移传感器测试机器人主从距离准确度方法及系统

权利要求书

1.激光位移传感器测试机器人主从距离准确度方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、将激光接收板（10）安装在从端设备所在的遥操作机器人机械臂上，并设置激光位移传感器（20），使激光位移传感器（20）所射出激光被激光接收板（10）接收；

该激光接收板（10）的面朝激光位移传感器（20）的一侧设置彼此相交的第一表面（11）和第二表面（12），相交处形成棱边（13），且第一表面（11）在测试时垂直于激光位移传感器（20）激光射出方向；第二表面（12）在测试时作为激光位移传感器（20）射出激光的受光面并提供一个位移数据采集点，所述棱边（13）作为激光位移传感器（20）射出激光的另一个位移数据采集点；

S2、通过采集激光位移传感器（20）的激光在激光接收板（10）上的位移数据，计算遥操作机器人机械臂在X轴和Y轴方向上的实际位移数据，同时通过记录主端设备发送给遥操作机器人机械臂的读数和激光位移传感器（20）的读数，获得遥操作机器人在X轴和Y轴方向上的主从距离准确度；

所述步骤S2包括以下子步骤：

S21、测量起始点确认：

根据遥操作机器人机械臂需要测量位移的范围，选择遥操作机器人机械臂对应的水平位移，控制遥操作机器人机械臂沿水平方向移动至起始位置，将此时激光位移传感器（20）在激光接收板（10）第二表面（12）上的激光照射位置标记为起始点；

S22、移动测量：

控制遥操作机器人机械臂沿水平方向移动，使激光位移传感器（20）射出激光移动经过激光接收板（10）的第二表面（12）和第一表面（11）；

S23、遥操作机器人机械臂位移数据采样与结果计算：

采集激光位移传感器（20）的激光在起始点和棱边（13）上时的位移数据，采用下式计算遥操作机器人机械臂在X轴和Y轴方向上的实际位移数据：

式中：

α₁分别为激光接收板（10）的第二表面（12）和X轴方向的实际夹角；

α₂分别为激光接收板（10）的第二表面（12）和Y轴方向的实际夹角；

x₁为激光位移传感器（20）在X轴方向上起始点的读数；

y₁为激光位移传感器（20）在Y轴方向上起始点的读数；

x_b为激光位移传感器（20）在X轴方向上从起始点移动到棱边（13）上时的读数；

y_b为激光位移传感器（20）在Y轴方向上从起始点移动到棱边（13）上时的读数；

x_i为激光位移传感器（20）在X轴方向上的第i次移动的读数；

y_i为激光位移传感器（20）在Y轴方向上的第i次移动的读数；

x_i+1为激光位移传感器（20）在X轴方向上的第i+1次移动的读数；

y_i+1为激光位移传感器（20）在Y轴方向上的第i+1次移动的读数；

i表示为单次测量时，激光从起始点到测试完成过程中的第i次移动；

i_xb为激光在X轴方向上从起始点移动到棱边（13）上时的移动次数；

i_yb为激光在Y轴方向上从起始点移动到棱边（13）上时的移动次数；

x_k为在X轴方向上对遥操作机器人机械臂发送的位移数据；

y_k为在Y轴方向上对遥操作机器人机械臂发送的位移数据；

P_xi为遥操作机器人机械臂在X轴方向上的实际位移数据；

P_yi为遥操作机器人机械臂在Y轴方向上的实际位移数据；

P_x’为在X轴方向上，激光经过激光接收板（10）第一表面（11）时经补偿后的实际位移数据；

P_y’为在X轴方向上，激光经过激光接收板（10）第一表面（11）时经补偿后的实际位移数据；

I为激光接收板（10）第一表面（11）的水平方向长度，为常数；

S24、主从距离准确度数据采样与结果计算：

启动遥操作机器人，使其处于主从控制模式，将主端设备沿Y轴方向移动指定距离，记录主端设备发送给遥操作机器人机械臂的读数和激光位移传感器（20）的读数，并采用下式计算在X轴和Y轴方向上的主从距离准确度：

式中：

x_m为主端设备沿X轴方向的实际位移值；

y_m为主端设备沿Y轴方向的实际位移值；

x_j为每次移动后主端设备发送给遥操作机器人机械臂沿X轴方向的移动距离；

y_j为每次移动后主端设备发送给遥操作机器人机械臂沿Y轴方向的移动距离；

AP_x为遥操作机器人机械臂在X轴方向上的主从距离准确度；

AP_y为遥操作机器人机械臂在Y轴方向上的主从距离准确度；

n为单次测量时，激光从测量开始到测量结束总共移动的次数。