CN106426158A - 一种与三维测量组合应用的机器人作业程序自动修正系统 - Google Patents

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Abstract

一种与三维测量组合应用的机器人作业程序自动修正系统由三维测量系统、机器人、校正装置、机器人操作系统软件组成，在机器人安装作业现场，通过三维测量系统对作业对象的测量，建立作业对象坐标系使之与作业程序中作业对象模型的坐标一致，将校正装置安装在机器人末端执行装置上，控制机器人空间移动三个不同位置，在每一位置三维测量系统对校正装置进行测量，计算得到机器人坐标系与作业对象坐标系的转换矩阵A，机器人操作系统软件根据作业程序机器人运行轨迹和转换矩阵A重新规划机器人作业运行控制，实现了作业现场不用示教即能够完成对机器人作业程序的自动修正。

Description

一种与三维测量组合应用的机器人作业程序自动修正系统
技术领域
本发明涉及机器人作业程序现场修正技术领域。
背景技术
现有技术中，机器人作业程序现场修正需要通过人工操作机器人示教调试完成，没有与三维测量组合应用完成机器人作业程序自动修正的手段。
现有技术存在的问题是：在机器人安装作业现场，使用现有技术方案对机器人作业程序修正时，需要人工操作机器人示教调试，工作量大、耗时长、效率低。
发明内容
本发明为机器人作业程序现场修正提供一种与三维测量组合应用的机器人作业程序自动修正系统，能够在机器人安装作业现场实现对机器人作业程序的自动修正，可以解决调试工作量大、耗时长、效率低的问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种与三维测量组合应用的机器人作业程序自动修正系统由三维测量系统、机器人、校正装置、机器人操作系统软件组成，其特征是：所述的校正装置具有一球面结构，当所述的校正装置安装在所述的机器人的末端执行装置上时，所述的校正装置球面结构的球心位置与所述的机器人末端执行装置的操作执行位置的坐标一致，在所述的机器人安装作业现场，所述的机器人的作业程序采用的修正方法是：通过所述的三维测量系统 对作业对象测量建立作业对象坐标系使之与作业程序中作业对象模型的坐标一致，将所述的校正装置安装在所述的机器人的末端执行装置上，控制所述的机器人空间移动三个不同位置，在每一位置所述的三维测量系统对所述的校正装置上的球面结构进行测量，通过测量得到的三个球心位置计算得到所述的机器人的坐标系与作业对象坐标系的转换矩阵A，所述的机器人操作系统软件根据作业程序中的运行轨迹和转换矩阵A重新规划所述的机器人的作业运行控制对作业程序进行修正。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比它产生的有益效果是：在机器人安装作业现场，通过三维测量系统对作业对象和机器人的测量，建立作业现场作业对象和机器人的坐标与作业程序中作业对象模型的坐标一致，机器人操作系统软件根据作业程序中的运行轨迹对机器人作业程序自动修正，并可以通过作业仿真检查作业效果，机器人现场安装作业过程无需人工操作机器人示教调试，解决了工作量大、耗时长、效率低的问题，尤其是使用多台机器人对同一作业对象进行作业情况(如汽车白车身焊装线)。
附图说明
附图1为点焊机器人安装作业现场示意图：
其中：1、三维测量系统；2、机器人；3、校正装置；4、作业对象；5、作业对象定位孔；6、机器人空间移动位置的校正装置球面结构的球心位置；7、作业运行轨迹。
具体实施方式
参见附图1，一种与三维测量组合应用的机器人作业程序自动修正系统由三维测量系统、机器人、校正装置、机器人操作系统软件组成，校正装置具有一球面结构，当校正装置安装在机器人的末端执行装置上时，校正装置球面结构的球心位置与机器人末端执行装置的操作执行位置的坐标一致，在机器人安装作业现场，机器人的作业程序采用的修正方法是：通过三维测量系统对作业对象测量建立作业对象坐标系使之与作业程序中作业对象模型的坐标一致，将校正装置安装在机器人的末端执行装置上，控制机器人空间移动三个不同位置，在每一位置三维测量系统对校正装置上的球面结构进行测量，通过测量得到的三个球心位置计算得到机器人的坐标系与作业对象坐标系的转换矩阵A，机器人操作系统软件根据作业程序中的运行轨迹和转换矩阵A重新规划机器人的作业运行控制对作业程序进行修正。
附图1点焊机器人现场作业程序自动修正操作步骤说明：
第一步：通过三维测量系统对作业对象三个定位孔进行测量，根据三个定位孔测量结果利用三点拟合匹配算法与作业对象模型相应的三个定位孔对齐，建立作业对象坐标系与作业程序中作业对象模型的坐标一致；
第二步：将校正装置安装在机器人的末端执行装置上，控制机器人空间移动三个不同位置，三维测量系统在每一位置对校正装置上的球面结构进行测量得到三个球心位置Q1、Q2、Q3，三个球心位置在 机器人坐标系下相应为q1、q2、q3，利用三点拟合匹配算法计算得到机器人的坐标系与作业对象坐标系的转换矩阵A；
第三步：作业程序中的运行轨迹为f，作业现场机器人的作业轨迹应与f相同，由于运行轨迹f的坐标系与作业对象坐标系一致，因此通过转换矩阵A得到作业现场机器人的运行轨迹F＝A-1f；
第四步：机器人操作系统软件根据作业现场机器人的运行轨迹F重新规划机器人的作业运行控制，完成对作业程序的自动修正。

Claims (1)

1.一种与三维测量组合应用的机器人作业程序自动修正系统由三维测量系统(1)、机器人(2)、校正装置(3)、机器人操作系统软件(4)组成，其特征是：所述的校正装置(3)具有一球面结构，当所述的校正装置(3)安装在所述的机器人(2)的末端执行装置上时，所述的校正装置(3)球面结构的球心位置与所述的机器人(2)末端执行装置的操作执行位置的坐标一致，在所述的机器人(2)安装作业现场，所述的机器人(2)的作业程序采用的修正方法是：通过所述的三维测量系统(1)对作业对象测量建立作业对象坐标系使之与作业程序中作业对象模型的坐标一致，将所述的校正装置(3)安装在所述的机器人(2)的末端执行装置上，控制所述的机器人(2)空间移动三个不同位置，在每一位置所述的三维测量系统(1)对所述的校正装置(3)上的球面结构进行测量，通过测量得到的三个球心位置计算得到所述的机器人(2)的坐标系与作业对象坐标系的转换矩阵A，所述的机器人操作系统软件(4)根据作业程序中的运行轨迹和转换矩阵A重新规划所述的机器人(2)的作业运行控制对作业程序进行修正。
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