CN106774149A - 工业机器人的调零方法及系统 - Google Patents

工业机器人的调零方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN106774149A
CN106774149A CN201611074500.5A CN201611074500A CN106774149A CN 106774149 A CN106774149 A CN 106774149A CN 201611074500 A CN201611074500 A CN 201611074500A CN 106774149 A CN106774149 A CN 106774149A
Authority
CN
China
Prior art keywords
joint shaft
angle
sensor
robot
large arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201611074500.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106774149B (zh
Inventor
张敏梁
王师
周朔鹏
焦瑶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Step Electric Corp
Original Assignee
Shanghai Step Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Step Electric Corp filed Critical Shanghai Step Electric Corp
Priority to CN201611074500.5A priority Critical patent/CN106774149B/zh
Publication of CN106774149A publication Critical patent/CN106774149A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106774149B publication Critical patent/CN106774149B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/402Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for positioning, e.g. centring a tool relative to a hole in the workpiece, additional detection means to correct position
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/37Measurements
    • G05B2219/37404Orientation of workpiece or tool, surface sensor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明涉及机器人领域,公开了一种工业机器人的调零方法及系统。本发明的实施方式中,工业机器人的调零方法包括:在机器人本体的第一关节轴上安装压力感测单元,并在底座的零位孔上安装零位定位销;压力感测单元与机器人控制系统通信连接;机器人控制系统控制第一关节轴转动,并实时地获取压力感测单元检测到的压力参数;当压力参数大于预设压力值时,控制第一关节轴停止转动。本发明的实施方式还提供了一种工业机器人的调零系统。采用本发明的实施方式,机加的精度无须过高,就能实现对机器人的第一关节轴的精准调零,降低了调零功能实现的成本,提高了调零过程的自动化程度,且无需多姿态重复进行调零。

Description

工业机器人的调零方法及系统
技术领域
本发明涉及机器人领域,特别涉及工业机器人的调零方法及系统。
背景技术
零点是机器人坐标系的基准,没有零点,机器人就没有办法判断自身的位置。通常,工业机器人在出厂之前均会对机器人的机械参数进行标定,给出工业机器人各连杆的参数及零点位置。但是,在某些特殊情况下,如,电池更换、超越机械极限位置、与环境发生碰撞、手动移动机器人关节等,均会造成零点的丢失。此时,就需要对机器人进行调零,将机器人本人各关节恢复到零点。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在如下缺陷:
在现有技术中,机器人的调零通常用机加(如插入定位销或者设置划刻线等)来保证零位,或者采用迭代参数辨识的方法获取零位的偏差,进行调零。机加调零的方式,调零精度完全依靠机加的精度和肉眼辨别,如果机器人现场摆放位置不利,如高台,机器人调零就是一个苦差事,需要爬上爬下,费时费力,且耽误生产效率。迭代参数辨识的调零方法,虽然实现了自动化标定,但是要获得高精度的零位误差,需要多次测量,改变多个机器人姿态,通过最小二乘法求出关节的零位误差,效率较低。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种工业机器人的调零方法及系统,使得机加的精度无须过高,就能实现对机器人的第一关节轴的精准调零,降低了调零功能实现的成本,提高了调零过程的自动化程度,且无需多姿态重复进行调零。
为解决上述技术问题,本发明的实施方式提供了一种工业机器人的调零方法,包括:
在机器人本体的第一关节轴上安装压力感测单元,并在底座的零位孔上安装零位定位销;压力感测单元与机器人控制系统通信连接;
机器人控制系统控制第一关节轴转动,并实时地获取压力感测单元检测到的压力参数;
当压力参数大于预设压力值时,控制第一关节轴停止转动。
本发明的实施方式还提供了一种工业机器人的调零系统,包括:机器人本体、机器人控制系统、压力感测单元以及定位销;
压力感测单元安装在机器人本体的第一关节轴上,且与机器人控制系统通信连接;
定位销安装在机器人本体底座的零位孔上;
机器人控制系统包括:控制器以及处理器;控制器与处理器电性连接;
控制器用于控制第一关节轴转动;
处理器用于实时地将压力感测单元检测到的压力参数与预设压力值进行比较,并在压力参数大于预设压力值时,令控制器控制第一关节轴停止转动。
本发明实施方式相对于现有技术而言,通过在机器人本体的第一关节轴上安装压力感测单元,在底座的零位孔上安装零位定位销的方式,控制第一关节轴转动,机器人控制系统能够实时地根据获取到的,压力感测单元所检测到的压力参数,实时地判断第一关节轴是否恢复到零点。当第一关节轴上的压力感测单元触碰到零位定位销时,压力参数会大于预设压力值,此时第一关节轴恢复到零点,控制第一关节轴停止转动,以结束对第一关节轴的调零。这样,机加的精度无须过高,就能实现对机器人的第一关节轴的精准调零,降低了调零功能实现的成本,提高了调零过程的自动化程度,且无需多姿态重复进行调零。
另外,控制第一关节轴停止转动后,还包括:在机器人本体的大臂上安装第一测倾传感器,第一测倾传感器与机器人控制系统通信连接;根据第一测倾传感器的第一测量参数,获取大臂与标准水平面的第一夹角α;控制第一关节轴转动180°;根据第一测倾传感器的第二测量参数,获取大臂与标准水平面的第二夹角β;控制大臂与标准水平面的夹角为第三夹角ε;其中,第三夹角ε等于第一夹角α与第二夹角β之和的二分之一。这样,能够实现将机器人的第二关节轴恢复到零点,操作较为简单便捷,且进一步地提高了机器人调零的自动化程度。
另外,控制大臂与标准水平面的夹角为第三夹角ε后,还包括:在大臂上安装第二测倾传感器,第二测倾传感器与机器人控制系统通信连接;根据第二测倾传感器在大臂上的初始测量参数,获取大臂在X轴方向的夹角μ;其中,X轴垂直于大臂所在的竖直平面;将第二测倾传感器安装在机器人本体的法兰工装末端上;锁定机器人本体的第三关节轴,对机器人本体的第五关节轴进行调整,并实时根据第二测倾传感器的测量参数,获取法兰工装末端在X轴方向的夹角μ1;当μ1等于μ时,控制机器人本体的第四关节轴转动预设角度;同时对第三关节轴以及第五关节轴的转角进行调整,并实时根据第二测倾传感器的测量参数,获取法兰工装末端在X轴方向的夹角μ2;当μ2等于μ时,停止对第三关节轴以及第五关节轴的调整。这样,从而实现将机器人本体的第三关节轴以及第五关节轴同时恢复到零点,操作较为简单便捷,且进一步地提高了机器人调零的自动化程度。
另外,停止对第三关节轴以及第五关节轴的调整后,还包括:根据第二测倾传感器在大臂上的初始测量参数,获取大臂在Y轴方向的夹角ν;其中,Y轴平行于大臂所在的竖直平面;锁定第四关节轴,控制机器人本体的第六关节轴转动,并实时地根据第二测倾传感器的测量参数,获取法兰工装末端在Y轴方向的夹角ν1;当ν1等于ν时,第六关节轴停止转动,并将机器人本体的第五关节轴向上摆动预设距离;同时对第四关节轴以及第六关节轴的转角进行调整,并实时根据第二测倾传感器的测量参数,获取法兰工装末端在Y轴方向的夹角ν2;当ν2等于ν时,停止对第四关节轴以及第六关节轴的调整。这样,从而实现将机器人本体的第四关节轴以及第六关节轴同时恢复到零点,操作较为简单便捷,实现了机器人调零的全自动化。
附图说明
图1是本发明第一实施方式中工业机器人的调零方法的流程示意图;
图2是本发明第一实施方式中步骤101包含的各子步骤的流程示意图;
图3是本发明第一实施方式中步骤102包含的各子步骤的流程示意图;
图4是本发明第一实施方式中大臂与标准水平面的夹角为第三夹角ε的一种原理图;
图5是本发明第一实施方式中大臂与标准水平面的夹角为第三夹角ε的另一种原理图;
图6是本发明第一实施方式中步骤103包含的各子步骤的流程示意图;
图7是本发明第一实施方式中第二测倾传感器安装在大臂上的结构示意图;
图8是本发明第一实施方式中法兰工装末端在OYZ平面中,平行于斜面的结构示意图;
图9是本发明第一实施方式中步骤104包含的各子步骤的流程示意图;
图10是本发明第一实施方式中法兰工装末端在OXZ平面中,平行于斜面的结构示意图;
图11是本发明第一实施方式中多用测角仪的结构示意图;
图12是本发明第一实施方式中多用测角仪的结构示意图;
图13是本发明第二实施方式中工业机器人的调零系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种工业机器人的调零方法,具体流程如图1所示。本实施方式可以在六轴机器人的基础上进行实施,具体步骤如下:
步骤101,对机器人本体的第一关节轴进行调零。
本实施方式中,步骤101包括子步骤1011至子步骤1014,如图2所示,以下进行具体说明:
子步骤1011,在机器人本体的第一关节轴上安装压力感测单元,并在底座的零位孔上安装零位定位销。
具体地说,压力感测单元与机器人控制系统通信连接。其中,压力感测单元可以是压力传感器,如,应变片式压力传感器。
更具体地说,压力感测单元与机器人控制系统建立通信连接的方式可以是:压力感测单元与机器人控制系统电连接或者无线通信连接。其中,压力感测单元与机器人控制系统无线通信连接的方式可以是:压力感测单元以及机器人控制系统中内置有无线通信模块,如,蓝牙模块,通过蓝牙成功配对的方式,建立通信链路,实现两者之间的通信连接。
子步骤1012,机器人控制系统控制第一关节轴转动。
具体地说,第一关节轴为机器人本体的旋转座。
子步骤1013,获取压力感测单元检测到的压力参数,并判断压力参数是否大于预设压力值。若是,则执行子步骤1014,否则执行子步骤1012。
具体地说,机器人控制系统控制第一关节轴转动时,实时地获取压力感测单元检测到的压力参数,并将压力参数与预设压力值进行比较,以判断压力参数是否大于预设压力值。其中,预设压力值可以由技术人员预先设置并保存在机器人控制系统中,如,预设压力值为0。这样,当第一关节轴上的压力感测单元触碰到零位定位销时,压力参数便会大于预设压力值。
子步骤1014,控制第一关节轴停止转动。
具体地说,零位定位销是用于标定第一关节轴零位位置的器件,当第一关节轴上的压力感测单元触碰到零位定位销时,则说明第一关节轴已经恢复到零点,此时控制第一关节轴停止转动,以结束对第一关节轴的调零。
步骤102,对机器人本人的第二关节轴进行调零。
本实施方式中,步骤102包括子步骤1021至子步骤1025,如图3所示,以下进行具体说明:
子步骤1021,在机器人本体的大臂上安装第一测倾传感器。
具体地说,第一测倾传感器与机器人控制系统通信连接,第一测倾传感器可以是单轴测倾传感器或双轴测倾传感器。本实施方式中,第一测倾传感器与机器人控制系统建立通信连接的方式,与压力感测单元与机器人控制系统建立通信连接的方式大致相同,为避免重复,在此不再赘述。
子步骤1022,根据第一测倾传感器的第一测量参数,获取大臂与标准水平面的第一夹角α。
子步骤1023,控制第一关节轴转动180°。
具体地说,机器人控制系统控制第一关节轴转动180°。
子步骤1024,根据第一测倾传感器的第二测量参数,获取大臂与标准水平面的第二夹角β。
子步骤1025,控制大臂与标准水平面的夹角为第三夹角ε。
具体地说,第三夹角ε等于第一夹角α与第二夹角β之和的二分之一。以下对控制大臂与标准水平面的夹角为第三夹角ε的原理进行说明:
如图4所示,l1为机器人本体的大臂,标号1所指为第一测倾传感器。假设此时l1在第二关节轴和第三关节轴转轴的公垂线上。由于,在第一关节轴恢复到零点时,大臂与标准水平面的夹角为第一夹角α,在第一关节轴转动180°后,大臂与标准水平面的夹角为第二夹角β。则,大臂转动的角度为2γ,等于α与β的差值。不难看出,机器人本体的大臂在当前位置(与标准水平面的夹角为第二夹角β)的基础上,与标准水平面的夹角增加γ的角度后,所停留的位置即为大臂的零位。因此,第三夹角ε=β+γ=β+(α-β)/2=(α+β)/2。
在实际操作时,由于加工或者安装等问题,可能会造成第一测倾传感器所在的大臂l1与第二关节轴和第三关节轴转轴的公垂线存在一定的夹角θ,如图5所示。这样,在第一关节轴恢复到零点时,根据第一测倾传感器的第一测量参数,获取大臂与标准水平面的夹角为第一夹角α1,此时,实际的大臂与标准水平面的第一夹角α2=α1+θ。在第一关节轴转动180°后,大臂与标准水平面的夹角为第二夹角β1,此时,实际的大臂和标准水平面的第二夹角β2=β1-θ。
大臂转动的角度为2γ1,等于α2与β2的差值,2γ1=α11+2θ。不难看出,机器人本体的大臂在当前位置(与标准水平面的夹角为第二夹角β2)的基础上,与标准水平面的夹角增加γ1的角度后,所停留的位置即为大臂的零位。则,第三夹角ε2=γ12=(α11+2θ)/2+β1-θ=(α11)/2。
不难看出,只要第一测倾传感器和机器人本体的大臂固接,控制大臂与标准水平面的夹角为第三夹角ε,就能使大臂回到零位,无需考虑安装和加工面误差。
步骤103,对机器人本体的第三关节轴、第五关节轴进行调零。
本实施方式中,步骤103包括子步骤1031至子步骤1039,如图6所示,以下进行具体说明:
子步骤1031,在大臂上安装第二测倾传感器。
具体地说,第二测倾传感器为双轴测倾传感器。
子步骤1032,根据第二测倾传感器在大臂上的初始测量参数,获取大臂在X轴方向的夹角μ。
具体地说,以X轴、Y轴所在的平面为标准水平面,X轴垂直于大臂所在的竖直平面,Y轴平行于大臂所在的竖直平面,Z轴垂直于标准水平面的空间坐标系为参考坐标系,如图7所示,为第二测倾传感器2安装在机器人本体3的大臂上的结构示意图。
子步骤1033,将第二测倾传感器安装在机器人本体3的法兰工装末端上。
子步骤1034,锁定机器人本体3的第三关节轴,对机器人本体3的第五关节轴进行调整。
子步骤1035,根据第二测倾传感器的测量参数,获取法兰工装末端在X轴方向的夹角μ1,并判断μ1是否等于μ。若是,则执行子步骤1036,否则执行子步骤1034。
具体地说,根据第二测倾传感器在大臂上的初始测量参数,所获取的大臂在X轴方向的夹角μ,即为机器人本体3的底座相对于标准水平面在X轴方向的倾斜角度。机器人控制系统控制第五关节轴摆动时,还实时地根据第二测倾传感器的测量参数,获取法兰工装末端在X轴方向的夹角μ1,将μ1与μ进行比较。当μ1等于μ时,在空间坐标系的OYZ平面中,机器人本体3的法兰工装末端平行于斜面(斜面在X轴方向的倾斜角为μ),如图8所示。此时,第三关节轴和第五关节轴的转角是一样,但是第三关节轴并非处于零位。
子步骤1036,控制机器人本体3的第四关节轴转动预设角度。
具体地说,预设角度可以由技术人员预先设置并保存在机器人控制系统中。
子步骤1037,同时对第三关节轴以及第五关节轴的转角进行调整。
子步骤1038,根据第二测倾传感器的测量参数,获取法兰工装末端在X轴方向的夹角μ2,并判断μ2是否等于μ。若是,则执行子步骤1039,否则执行子步骤1037。
具体地说,机器人控制系统在同时对第三关节轴以及第五关节轴的转角进行调整时,还实时地根据第二测倾传感器的测量参数,获取法兰工装末端在X轴方向上的夹角μ2,并将μ2与μ进行比较。当μ2大于μ时,则同时减少第三关节轴以及第五关节轴的转角,以使得μ2等于μ。当μ2小于μ时,则同时增大第三关节轴以及第五关节轴的转角,以使得μ2等于μ。当μ2等于μ时,则第三关节轴以及第五关节轴均回到了零位。
子步骤1039,停止对第三关节轴以及第五关节轴的调整。
步骤104,对机器人本体3的第四关节轴、第六关节轴进行调零。
本实施方式中,步骤104包括子步骤1041至子步骤1047,如图9所示,以下进行具体说明:
子步骤1041,根据第二测倾传感器在大臂上的初始测量参数,获取大臂在Y轴方向的夹角ν。
子步骤1042,锁定第四关节轴,控制机器人本体3的第六关节轴转动。
子步骤1043,根据第二测倾传感器的测量参数,获取法兰工装末端在Y轴方向的夹角ν1,并判断ν1是否等于ν。若是,则执行子步骤1044,否则执行子步骤1042。
具体地说,根据第二测倾传感器在大臂上的初始测量参数,所获取的大臂在Y轴方向的夹角ν,即为机器人本体3的底座相对于标准水平面在Y轴方向的倾斜角度。机器人控制系统锁定第四关节轴,控制机器人本体3的第六关节轴转动时,还实时地根据第二测倾传感器的测量参数,获取法兰工装末端在Y轴方向的夹角ν1,将ν1与ν进行比较。当ν1与ν相等时,在OXZ平面中,机器人本体3的法兰工装末端平行于斜面(斜面在Y轴方向的倾斜角为ν),如图10所示。此时,第四关节轴和第六关节轴的转角是一样,但是第四关节轴并非处于零位。
子步骤1044,第六关节轴停止转动,并将机器人本体的第五关节轴向上摆动预设距离。
具体地说,预设距离可以由技术人员预先设置并保存在机器人控制系统中。
子步骤1045,同时对第四关节轴以及第六关节轴的转角进行调整。
子步骤1046,根据第二测倾传感器的测量参数,获取法兰工装末端在Y轴方向的夹角ν2,并判断ν2是否等于ν。若是,则执行子步骤1047,否则执行子步骤1045。
具体地说,机器人控制系统在同时对第四关节轴以及第六关节轴的转角进行调整时,还实时地根据第二测倾传感器的测量参数,获取法兰工装末端在Y轴方向上的夹角ν2,并将ν2与ν进行比较。当ν2大于ν时,则同时减少第四关节轴以及第六关节轴的转角,以使得ν2等于ν。当ν2小于ν时,则同时增大第四关节轴以及第六关节轴的转角,以使得ν2等于ν。当ν2等于ν时,则第四关节轴以及第六关节轴均回到了零位。
子步骤1047,停止对第四关节轴以及第六关节轴的调整。
具体地说,机器人控制系统停止对第四关节轴以及第六关节轴的调整,此时,第一关节轴、第二关节轴、第三关节轴、第四关节轴、第五关节轴以及第六关节轴均回到了零位,调零结束。
综上所述,本实施方式中,通过对压力感测单元、第一测倾传感器以及第二测倾传感器的应用,实现对机器人调零的全自动化。在实际操作时,可以将压力感测单元、第一测倾传感器以及第二测倾传感器集合在同一装置中,形成一多用测角仪,如图11至图12所示。图11中,标号4所指的为压力感测单元,压力感测单元安装在碰撞销上,如,在碰撞销外表面粘贴应变片。图12中,标号5、标号6所指的分别为第一测角传感器和第二测角传感器,第一测角传感器和第二测角传感器的轴线在空间上相互垂直,分别用于测量各自轴线倾斜的角度。
不难看出,采用图11、图12所示的装置,三次安装该装置,就能对机器人本体3的六个关节轴进行自动调零,减低了机器人调零的工作强度。该装置第一次安装的位置为机器人本体3的第一关节轴,实现对第一关节轴的调零,第二次安装的位置为机器人本体3的大臂,实现对第二关节轴的调零,第三次安装的位置为机器人本体3的法兰工装末端,实现对第三关节轴至第六关节轴的调零。
与现有技术相比,本实施方式获取的有益效果为:机加的精度无须过高,就能实现对机器人的第一关节轴的精准调零,降低了调零功能实现的成本,实现了机器人调零的全自动化。并且,通过位姿调整直接算出零位误差,无需多姿态重复进行调零,无须通过繁琐的迭代运行,减低了对运算硬件的性能要求和提高了计算效率。
本发明的第二实施方式涉及一种工业机器人的调零系统,如图13所示,包括:机器人本体3、第二测倾传感器2、压力感测单元4、第一测倾传感器1、机器人控制系统7以及定位销(图未示)。其中,机器人控制系统7包括:控制器71以及处理器72。控制器71与处理器72电性连接。
压力感测单元4安装在机器人本体3的第一关节轴上,且与机器人控制系统7通信连接。定位销安装在机器人本体3底座的零位孔上。
控制器71用于控制第一关节轴转动。处理器72用于实时地将压力感测单元4检测到的压力参数与预设压力值进行比较,并在压力参数大于预设压力值时,令控制器71控制第一关节轴停止转动。此时,第一关节轴调零结束。
第一测倾传感器1安装在机器人本体3的大臂上,与机器人控制系统7通信连接。处理器72根据第一测倾传感器1的第一测量参数,获取大臂与标准水平面的第一夹角α。控制器71控制机器人本体的第一关节轴转动180°。
处理器72根据第一测倾传感器1的第二测量参数,获取大臂与标准水平面的第二夹角β,并令控制器71控制大臂与标准水平面的夹角为第三夹角ε。其中,第三夹角ε等于第一夹角α与第二夹角β之和的二分之一。此时,第二关节轴调零结束。
第二测倾传感器2先安装在大臂上,与机器人控制系统7通信连接。处理器72根据第二测倾传感器2在大臂上的初始测量参数,获取大臂在X轴方向的夹角μ。其中,X轴垂直于大臂所在的竖直平面。
第二测倾传感器2而后安装在机器人本体3的法兰工装末端上。
控制器71锁定机器人本体3的第三关节轴,对机器人本体3的第五关节轴进行调整。处理器72实时根据第二测倾传感器2的测量参数,获取法兰工装末端在X轴方向的夹角μ1,并在μ1等于μ时,令控制器71控制机器人本体3的第四关节轴转动预设角度。
控制器71同时调整第三关节轴以及第五关节轴的转角。处理器72实时根据第二测倾传感器2的测量参数,获取法兰工装末端在X轴方向的夹角μ2。在μ2等于μ时,停止控制器71对第三关节轴以及第五关节轴的调整。此时,第三关节轴以及第五关节轴调零结束。
处理器72还根据第二测倾传感器2在大臂上的初始测量参数,获取大臂在Y轴方向的夹角ν。其中,Y轴平行于大臂所在的竖直平面。
控制器71锁定第四关节轴,控制机器人本体3的第六关节轴转动。处理器72实时地根据第二测倾传感器2的测量参数,获取法兰工装末端在Y轴方向的夹角ν1,并在ν1等于ν时,令控制器71停止控制第六关节轴转动,并控制控制器71将机器人本体3的第五关节轴向上摆动预设距离。
控制器71同时调整第四关节轴以及第六关节轴的转角。处理器72实时根据第二测倾传感器2的测量参数,获取法兰工装末端在Y轴方向的夹角ν2,并在ν2等于ν时,停止控制器71对第四关节轴以及第六关节轴的调整。此时,第四关节轴以及第六关节轴调零结束。
不难发现,本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例,本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效,为了减少重复,这里不再赘述。相应地,本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
值得一提的是,本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块,在实际应用中,一个逻辑单元可以是一个物理单元,也可以是一个物理单元的一部分,还可以以多个物理单元的组合实现。此外,为了突出本发明的创新部分,本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入,但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机,芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本发明的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (8)

1.一种工业机器人的调零方法,其特征在于,包括:
在机器人本体的第一关节轴上安装压力感测单元,并在底座的零位孔上安装零位定位销;所述压力感测单元与机器人控制系统通信连接;
所述机器人控制系统控制所述第一关节轴转动,并实时地获取所述压力感测单元检测到的压力参数;
当所述压力参数大于预设压力值时,控制所述第一关节轴停止转动。
2.根据权利要求1所述工业机器人的调零方法,其特征在于,所述控制第一关节轴停止转动后,还包括:
在所述机器人本体的大臂上安装第一测倾传感器,所述第一测倾传感器与所述机器人控制系统通信连接;
根据所述第一测倾传感器的第一测量参数,获取所述大臂与标准水平面的第一夹角α;
控制所述第一关节轴转动180°;
根据所述第一测倾传感器的第二测量参数,获取所述大臂与标准水平面的第二夹角β;
控制所述大臂与标准水平面的夹角为第三夹角ε;其中,所述第三夹角ε等于所述第一夹角α与所述第二夹角β之和的二分之一。
3.根据权利要求2所述工业机器人的调零方法,其特征在于,所述控制大臂与标准水平面的夹角为第三夹角ε后,还包括:
在所述大臂上安装第二测倾传感器,所述第二测倾传感器与所述机器人控制系统通信连接;
根据所述第二测倾传感器在所述大臂上的初始测量参数,获取所述大臂在X轴方向的夹角μ;其中,所述X轴垂直于所述大臂所在的竖直平面;
将所述第二测倾传感器安装在所述机器人本体的法兰工装末端上;
锁定所述机器人本体的第三关节轴,对所述机器人本体的第五关节轴进行调整,并实时根据所述第二测倾传感器的测量参数,获取所述法兰工装末端在X轴方向的夹角μ1
当所述μ1等于μ时,控制所述机器人本体的第四关节轴转动预设角度;
同时对所述第三关节轴以及所述第五关节轴的转角进行调整,并实时根据所述第二测倾传感器的测量参数,获取所述法兰工装末端在X轴方向的夹角μ2
当所述μ2等于所述μ时,停止对所述第三关节轴以及所述第五关节轴的调整。
4.根据权利要求3所述工业机器人的调零方法,其特征在于,所述停止对所述第三关节轴以及所述第五关节轴的调整后,还包括:
根据所述第二测倾传感器在所述大臂上的初始测量参数,获取所述大臂在Y轴方向的夹角ν;其中,所述Y轴平行于所述大臂所在的竖直平面;
锁定所述第四关节轴,控制所述机器人本体的第六关节轴转动,并实时地根据所述第二测倾传感器的测量参数,获取所述法兰工装末端在Y轴方向的夹角ν1
当所述ν1等于ν时,所述第六关节轴停止转动,并将所述机器人本体的第五关节轴向上摆动预设距离;
同时对所述第四关节轴以及所述第六关节轴的转角进行调整,并实时根据所述第二测倾传感器的测量参数,获取所述法兰工装末端在Y轴方向的夹角ν2
当所述ν2等于所述ν时,停止对所述第四关节轴以及所述第六关节轴的调整。
5.一种工业机器人的调零系统,其特征在于,包括:机器人本体、机器人控制系统、压力感测单元以及定位销;
所述压力感测单元安装在所述机器人本体的第一关节轴上,且与所述机器人控制系统通信连接;
所述定位销安装在所述机器人本体底座的零位孔上;
所述机器人控制系统包括:控制器以及处理器;所述控制器与所述处理器电性连接;
所述控制器用于控制所述第一关节轴转动;
所述处理器用于实时地将所述压力感测单元检测到的压力参数与预设压力值进行比较,并在所述压力参数大于预设压力值时,令所述控制器控制所述第一关节轴停止转动。
6.根据权利要求5所述工业机器人的调零系统,其特征在于,还包括:第一测倾传感器;
所述第一测倾传感器安装在所述机器人本体的大臂上,与所述机器人控制系统通信连接;
所述处理器还用于根据所述第一测倾传感器的第一测量参数,获取所述大臂与标准水平面的第一夹角α;
所述控制器还用于控制所述机器人本体的第一关节轴转动180°;
所述处理器还用于根据所述第一测倾传感器的第二测量参数,获取所述大臂与标准水平面的第二夹角β,并令所述控制器控制所述大臂与标准水平面的夹角为第三夹角ε;其中,所述第三夹角ε等于所述第一夹角α与所述第二夹角β之和的二分之一。
7.根据权利要求6所述工业机器人的调零系统,其特征在于,还包括:第二测倾传感器;
所述第二测倾传感器先安装在所述大臂上,与所述机器人控制系统通信连接;
所述处理器还用于根据所述第二测倾传感器在所述大臂上的初始测量参数,获取所述大臂在X轴方向的夹角μ;其中,所述X轴垂直于所述大臂所在的竖直平面;
所述第二测倾传感器而后安装在所述机器人本体的法兰工装末端上;
所述控制器还用于锁定所述机器人本体的第三关节轴,对所述机器人本体的第五关节轴进行调整;
所述处理器还用于实时根据所述第二测倾传感器的测量参数,获取所述法兰工装末端在X轴方向的夹角μ1,并在μ1等于μ时,令所述控制器控制所述机器人本体的第四关节轴转动预设角度;
所述控制器还用于同时调整所述第三关节轴以及所述第五关节轴的转角;
所述处理器还用于实时根据所述第二测倾传感器的测量参数,获取所述法兰工装末端在X轴方向的夹角μ2;在所述μ2等于所述μ时,停止所述控制器对所述第三关节轴以及所述第五关节轴的调整。
8.根据权利要求7所述工业机器人的调零系统,其特征在于,
所述处理器还用于根据所述第二测倾传感器在所述大臂上的初始测量参数,获取所述大臂在Y轴方向的夹角ν;其中,所述Y轴平行于所述大臂所在的竖直平面;
所述控制器还用于锁定所述第四关节轴,控制所述机器人本体的第六关节轴转动;
所述处理器还用于实时地根据所述第二测倾传感器的测量参数,获取所述法兰工装末端在Y轴方向的夹角ν1,并在所述ν1等于ν时,令所述控制器停止控制第六关节轴转动,并控制所述控制器将所述机器人本体的第五关节轴向上摆动预设距离;
所述控制器还用于同时调整所述第四关节轴以及所述第六关节轴的转角;
所述处理器还用于实时根据所述第二测倾传感器的测量参数,获取所述法兰工装末端在Y轴方向的夹角ν2,并在所述ν2等于所述ν时,停止所述控制器对所述第四关节轴以及所述第六关节轴的调整。
CN201611074500.5A 2016-11-30 2016-11-30 工业机器人的调零方法及系统 Active CN106774149B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611074500.5A CN106774149B (zh) 2016-11-30 2016-11-30 工业机器人的调零方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611074500.5A CN106774149B (zh) 2016-11-30 2016-11-30 工业机器人的调零方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106774149A true CN106774149A (zh) 2017-05-31
CN106774149B CN106774149B (zh) 2019-03-26

Family

ID=58900781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611074500.5A Active CN106774149B (zh) 2016-11-30 2016-11-30 工业机器人的调零方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106774149B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109048876A (zh) * 2018-07-03 2018-12-21 上海新时达电气股份有限公司 一种基于激光跟踪仪的机器人标定方法
CN111331597A (zh) * 2020-02-19 2020-06-26 浙江吉利汽车研究院有限公司 一种工业机器人的控制方法及装置
CN115648285A (zh) * 2022-09-19 2023-01-31 重庆智能机器人研究院 机器人本体零点外部校准方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101574809A (zh) * 2009-06-16 2009-11-11 北京华凯汇信息科技有限公司 机器人关节零点定位系统、方法和装置
CN101973035A (zh) * 2010-11-11 2011-02-16 北京理工大学 机器人关节初始位置精确定位方法及装置
CN105196311A (zh) * 2015-10-21 2015-12-30 国机集团科学技术研究院有限公司 一种六轴机器人的零点快速标定方法
CN105666492A (zh) * 2016-03-11 2016-06-15 奇瑞汽车股份有限公司 Scara机器人关节回零控制方法
CN105690422A (zh) * 2016-03-30 2016-06-22 山东诺博泰智能科技有限公司 一种电控式自动零点校正装置
DE102016106807A1 (de) * 2015-04-13 2016-10-13 wbt automation GmbH & Co. KG Automationssystem

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101574809A (zh) * 2009-06-16 2009-11-11 北京华凯汇信息科技有限公司 机器人关节零点定位系统、方法和装置
CN101973035A (zh) * 2010-11-11 2011-02-16 北京理工大学 机器人关节初始位置精确定位方法及装置
DE102016106807A1 (de) * 2015-04-13 2016-10-13 wbt automation GmbH & Co. KG Automationssystem
CN105196311A (zh) * 2015-10-21 2015-12-30 国机集团科学技术研究院有限公司 一种六轴机器人的零点快速标定方法
CN105666492A (zh) * 2016-03-11 2016-06-15 奇瑞汽车股份有限公司 Scara机器人关节回零控制方法
CN105690422A (zh) * 2016-03-30 2016-06-22 山东诺博泰智能科技有限公司 一种电控式自动零点校正装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109048876A (zh) * 2018-07-03 2018-12-21 上海新时达电气股份有限公司 一种基于激光跟踪仪的机器人标定方法
CN109048876B (zh) * 2018-07-03 2021-10-01 上海新时达电气股份有限公司 一种基于激光跟踪仪的机器人标定方法
CN111331597A (zh) * 2020-02-19 2020-06-26 浙江吉利汽车研究院有限公司 一种工业机器人的控制方法及装置
CN115648285A (zh) * 2022-09-19 2023-01-31 重庆智能机器人研究院 机器人本体零点外部校准方法
CN115648285B (zh) * 2022-09-19 2023-07-21 重庆智能机器人研究院 机器人本体零点外部校准方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106774149B (zh) 2019-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3088843B1 (en) System and method for aligning a coordinated movement machine reference frame with a measurement system reference frame
CN101913103B (zh) 数控机床回转工作台转角误差测量方法
JP5459486B2 (ja) ロボットのキャリブレーション方法および装置
CN102225516B (zh) 一种实现夹具系统综合误差提取及确定补偿值的方法
CN107168186B (zh) 基于六轴组合传感器的四点自动调平系统及其工作方法
CN108406771A (zh) 一种平面约束误差模型及机器人自标定方法
CN109015110B (zh) 一种机床回转轴位置误差建模与辨识方法
CN106813638B (zh) 一种3rps并联机器人几何参数辨识方法
EP3526569A1 (en) Work piece moment of inertia identification system
CN107570983B (zh) 一种曲面零件自动装配的方法及系统
CN104972361A (zh) 计测系统
CN106774149A (zh) 工业机器人的调零方法及系统
CN104626205B (zh) 机器人机械臂的检测方法和装置
CN102430779A (zh) 一种测量自由曲面任意点处法向矢量的装置及其测量方法
CN103673976A (zh) 复合式精度测量坐标系的转换与统一方法及系统
CN104786098A (zh) 一种多轴数控机床转台几何误差六位置辨识方法
CN103737433B (zh) 大尺寸构件复合式精度测量方法
CN109903333A (zh) 机器人工件的坐标系修正方法、装置及电子设备
KR101593330B1 (ko) 볼바와 진직도 데이터를 이용한 다축 정밀 제어 기계의 직각도 측정 방법
US7957834B2 (en) Method for calculating rotation center point and axis of rotation, method for generating program, method for moving manipulator and positioning device, and robotic system
CN202239806U (zh) 一种测量自由曲面任意点处法向矢量的装置
CN103659465A (zh) 用于多轴机械的补偿控制方法
CN114670192B (zh) 机器人工件坐标系的校准方法、装置、存储介质和终端
CN103199022B (zh) 预对准机的标定方法
CN110842917B (zh) 串并联机械的机械参数的标定方法、电子装置及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant