CN106737654A - 一种工业机器人末端位置补偿方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种工业机器人末端位置补偿方法，包括如下步骤，S1、读取作业累积时间；S2、根据存储的位置变化量计算目标点的位置坐标；S3、根据所述目标点的位置坐标和末端应用工具点的初始坐标值计算关节角度或末端姿态；S4、根据所述关节角度或末端姿态移动所述末端应用工具点至所述目标点的位置坐标。本发明的工业机器人末端位置补偿方法，通过该方法可以对机器人末端位置进行有效补偿，降低机器人末端位置误差，实现机器人应用程序的高效化。

Description

一种工业机器人末端位置补偿方法
【技术领域】
本发明涉及工业机器人技术领域，尤其涉及一种工业机器人末端位置补偿方法。
【背景技术】
机器人末端应用工具通常会有消耗、磨损现象。例如电焊机器人的末端应用工具为焊钳，焊钳电极是消费品，根据使用次数需定期更换。因电极的消耗，机器人TCP(OOL CENTER POINT)位置会发生变化，机器人需将电极消耗引起的变化吸收才能保证焊接质量。通常，在焊钳上添加吸收TCP变化的弹簧装置。
打磨机器人末端应用的打磨轮同样存在磨耗，为吸收磨耗引起的TCP变化，也会在打磨装置上安装弹簧装置。但是，弹簧装置不仅增加焊钳或打磨轮的重量，而且造成应用工具的成本增加；且打磨机器人根据打磨轮的消耗程度，需准备不同的打磨程序，以保证打磨质量，如此使机器人作业程序复杂，程序管理而言也更难。
【发明内容】
基于此，本发明的目的在于提供一种工业机器人末端位置补偿方法。
为了实现本发明的目的，提供一种工业机器人末端位置补偿方法，包括如下步骤，
S1、读取作业累积时间；
S2、根据存储的位置变化量计算目标点的位置坐标；
S3、根据所述目标点的位置坐标和末端应用工具点的初始坐标值计算关节角度或末端姿态；
S4、根据所述关节角度或末端姿态移动所述末端应用工具点至所述目标点的位置坐标。
优选地，所述计算目标点的位置坐标公式为，
X＝xi+x(t)；
Y＝yi+y(t)；
Z＝zi+z(t)；
其中，t为作业累积时间；xi、yi、zi为末端应用工具点的初始坐标值；x(t)、y(t)、z(t)为末端应用工具点在x、y、z方向上的磨耗变化量。
优选地，所述磨耗变化量通过位置传感器检测。
优选地，所述步骤S1之前，还包括从保存的程序数据中调用位置点。
优选地，所述从保存的程序数据中调用位置点之后还包括，判断所述调用位置点是否为补偿点。
优选地，所述关节角度为通过计算机器人基坐标下的坐标值(Xib，Yib，Zib)和工具坐标值(X，Y，Z)逆变换获得。
区别于现有技术，上述工业机器人末端位置补偿方法，首先读取作业累积时间；然后，根据存储的位置变化量计算目标点的位置坐标；之后，根据所述目标点的位置坐标和末端应用工具点的初始坐标值计算关节角度或末端姿态；最后，根据所述关节角度或末端姿态移动所述末端应用工具点至所述目标点的位置坐标。通过该方法可以对机器人末端位置进行有效补偿，降低机器人末端位置误差，实现机器人应用程序的高效化。
【附图说明】
图1为本发明一个实施例中工业机器人末端位置补偿方法的机器人关节图。
【具体实施方式】
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用来限定本发明。
本发明提供一种工业机器人末端位置补偿方法，包括如下步骤，
S1、读取作业累积时间；
S2、根据存储的位置变化量计算目标点的位置坐标；
S3、根据所述目标点的位置坐标和末端应用工具点的初始坐标值计算关节角度或末端姿态；
S4、根据所述关节角度或末端姿态移动所述末端应用工具点至所述目标点的位置坐标。
该工业机器人末端位置补偿方法，首先读取作业累积时间；然后，根据存储的位置变化量计算目标点的位置坐标；之后，根据所述目标点的位置坐标和末端应用工具点的初始坐标值计算关节角度或末端姿态；最后，根据所述关节角度或末端姿态移动所述末端应用工具点至所述目标点的位置坐标。通过该方法可以对机器人末端位置进行有效补偿，降低机器人末端位置误差，实现机器人应用程序的高效化。
实施例1
本发明实施例1提供一种工业机器人末端位置补偿方法，包括如下步骤，
S1、读取作业累积时间；
S2、根据存储的位置变化量计算目标点的位置坐标；
其中，所述计算目标点的位置坐标公式为，
X＝xi+x(t)；
Y＝yi+y(t)；
Z＝zi+z(t)；
其中，t为作业累积时间；xi、yi、zi为末端应用工具点的初始坐标值；x(t)、y(t)、z(t)为末端应用工具点在x、y、z方向上的磨耗变化量。
S3、根据所述目标点的位置坐标和末端应用工具点的初始坐标值计算关节角度或末端姿态；
S4、根据所述关节角度或末端姿态移动所述末端应用工具点至所述目标点的位置坐标。
优选地，所述磨耗变化量通过位置传感器检测。
实施例2
本发明实施例2提供一种工业机器人末端位置补偿方法，包括如下步骤，
S0、从保存的程序数据中调用位置点；
以及，从保存的程序数据中调用位置点之后还包括，判断所述调用位置点是否为补偿点；
S1、读取作业累积时间；
S2、根据存储的位置变化量计算目标点的位置坐标；
S3、根据所述目标点的位置坐标和末端应用工具点的初始坐标值计算关节角度或末端姿态；
S4、根据所述关节角度或末端姿态移动所述末端应用工具点至所述目标点的位置坐标。
实施例3
本发明实施例3提供一种工业机器人末端位置补偿方法，包括如下步骤，
S1、读取作业累积时间；
S2、根据存储的位置变化量计算目标点的位置坐标；
S3、根据所述目标点的位置坐标和末端应用工具点的初始坐标值计算关节角度或末端姿态；
其中，所述关节角度为通过计算机器人基坐标下的坐标值(Xib，Yib，Zib)和工具坐标值(X，Y，Z)逆变换获得。
S4、根据所述关节角度或末端姿态移动所述末端应用工具点至所述目标点的位置坐标。
实施例4
如图1所示，本发明实施例4提供一种工业机器人末端位置补偿方法，该使用补偿方法的机器人连接关系中，具体为，多关节型机器人10的末端法兰11上安装焊钳12，焊钳12的电极13A和13B固定，其中电极13A可上下运动，电极13A的前端13C与工件接触，利用时间或次数消耗磨损，13C坐标为机器人工具坐标；机器人呢控制器20控制机器人关节和焊钳12的工作，具体包括如下步骤，
S11、从保存的程序数据中调用位置点；
S12、从保存的程序数据中调用位置点之后还包括，判断所述调用位置点是否为补偿点；其中补偿点为预先设定，其中，判断为补偿点执行S13；否则执行S17；
S13、计算前端13C的初始位置(xi、yi、zi)在机器人坐标下的坐标值(Xib，Yib，Zib)；
S14、读取作业累积时间；其中，累积时间实时更新并保存，并被程序调用，焊钳电极更换时累计时间清零；
S15、根据存储的位置变化量计算目标点的位置坐标；
其中，所述计算目标点的位置坐标公式为，
X＝xi+x(t)；
Y＝yi+y(t)；
Z＝zi+z(t)；
其中，t为作业累积时间；xi、yi、zi为末端应用工具点的初始坐标值；x(t)、y(t)、z(t)为末端应用工具点在x、y、z方向上的磨耗变化量。
S16、根据所述目标点的位置坐标和末端应用工具点的初始坐标值计算关节角度或末端姿态；
其中，所述关节角度为通过计算机器人基坐标下的坐标值(Xib，Yib，Zib)和工具坐标值(X，Y，Z)逆变换获得。
S17、根据所述关节角度或末端姿态移动所述末端应用工具点至所述目标点的位置坐标。
需要说明的是，在本发明中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。
尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上上述仅为本发明型的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种工业机器人末端位置补偿方法，其特征在于，包括如下步骤，
S1、读取作业累积时间；
S2、根据存储的位置变化量计算目标点的位置坐标；
S3、根据所述目标点的位置坐标和末端应用工具点的初始坐标值计算关节角度或末端姿态；
S4、根据所述关节角度或末端姿态移动所述末端应用工具点至所述目标点的位置坐标。
2.根据权利要求1所述的工业机器人末端位置补偿方法，其特征在于，所述计算目标点的位置坐标公式为，
X＝xi+x(t)；
Y＝yi+y(t)；
Z＝zi+z(t)；
其中，t为作业累积时间；xi、yi、zi为末端应用工具点的初始坐标值；x(t)、y(t)、z(t)为末端应用工具点在x、y、z方向上的磨耗变化量。
3.根据权利要求2所述的工业机器人末端位置补偿方法，其特征在于，所述磨耗变化量通过位置传感器检测。
4.根据权利要求1所述的工业机器人末端位置补偿方法，其特征在于，所述步骤S1之前，还包括从保存的程序数据中调用位置点。
5.根据权利要求4所述的工业机器人末端位置补偿方法，其特征在于，所述从保存的程序数据中调用位置点之后还包括，判断所述调用位置点是否为补偿点。
6.根据权利要求1所述的工业机器人末端位置补偿方法，其特征在于，所述关节角度为通过计算机器人基坐标下的坐标值(Xib，Yib，Zib)和工具坐标值(X，Y，Z)逆变换获得。
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