CN109551464A - 一种并联机器人坐标标定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种并联机器人坐标标定方法，其特征是，包括以下步骤：制作标准的标定圆杆；使用标定圆杆将执行末端固定连接到机器人支架上，得到固定的摆杆与空间竖直方向的夹角α；通过舵机控制软件读取步骤二状态下的摆杆角度β；建立物理坐标系跟舵机坐标系关系式：θ＝γ‑(α‑β)。舵机安装在支架上，连接摆杆，摆杆末端连接连杆，标定圆杆上端固定在支架上，下端通过转接板连接三组连杆，仅需要一个圆杆和连接板就实现了并联机器人执行末端的固定，同时圆杆可以保证摆杆与空间竖直方向的夹角。
Description
技术领域
本发明涉及机器人坐标标定技术领域，具体地说是一种并联机器人坐标标定方法。
背景技术
在桌面机器人的运动控制中，需要通过控制每个关节的舵机的位置，实现机器人不同的位置和姿势，这就需要建立舵机位置和机器人关节的对应关系，也就是它们的坐标系之间的关系.建立桌面机器人物理坐标系跟舵机坐标系的对应关系。
而并联机器人以其与串联机构相比刚度大，结构稳定，承载能力大，微动精度高，运动负荷小，受到广泛应用，但是在位置求解上，串联机构正解容易，但反解十分困难，而并联机构正解困难反解却非常容易。且在反解并联机构时需要先对并联机器人进行坐标标定，但是现有的标定方法都比较复杂，比如利用姿态约束的运动学标定方法等，所以现需要一种简单的标定方法将并联机器人物理坐标系跟舵机坐标系建立对应关系。
发明内容
本发明就是为了解决现有技术存在的上述不足，提供一种并联机器人坐标标定方法。舵机安装在支架上，连接摆杆，摆杆末端连接连杆，标定圆杆上端固定在支架上，下端通过转接板连接三组连杆，仅需要一个圆杆和连接板就实现了并联机器人执行末端的固定，同时圆杆可以保证摆杆与空间竖直方向的夹角。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种并联机器人坐标标定方法，包括以下步骤：
步骤一、制作标准的标定圆杆；
步骤二、使用标定圆杆将执行末端固定连接到机器人支架上，得到固定的摆杆与空间竖直方向的夹角α；
舵机安装在支架上，连接摆杆，摆杆末端连接连杆，标定圆杆上端固定在支架上，下端通过转接板连接三组连杆，仅需要一个圆杆和连接板就实现了并联机器人执行末端的固定，同时圆杆可以保证摆杆与空间竖直方向的夹角。
步骤三、通过舵机控制软件读取步骤二状态下的摆杆角度β；
步骤四、建立物理坐标系跟舵机坐标系关系式：
θ＝γ-(α-β)
其中：θ为舵机输入角
γ为所需要的摆杆与空间竖直方向的夹角。
α-β为固定值，这样在并联机器人执行末端运动时，需要的摆杆角度γ变化直接代入公式计算出舵机输入角θ的变化，就可实现精确控制摆杆实际角度的变化。
所述的并联机器人为三摆杆并联机器人。
所述的步骤一中通过三维模型模拟标定圆杆，使得圆杆将执行末端固定连接到机器人支架后的α为90°，读取步骤三中的β。
标定为90°是因为在机械臂控制运动过程中，控制机械臂回到原点可以明显看出机械臂是否处在正确的位置。
本发明的有益效果是：
1、舵机安装在支架上，连接摆杆，摆杆末端连接连杆，标定圆杆上端固定在支架上，下端通过转接板连接三组连杆，仅需要一个圆杆和连接板就实现了并联机器人执行末端的固定，同时圆杆可以保证摆杆与空间竖直方向的夹角。
2、α-β为固定值，这样在并联机器人执行末端运动时，需要的摆杆角度γ变化直接代入公式计算出舵机输入角θ的变化，就可实现精确控制摆杆实际坐标的变化。
3、标定为90°是因为在机械臂控制运动过程中，控制机械臂回到原点可以明显看出机械臂是否处在正确的位置。
附图说明
图1为本发明三摆杆并联机器人和标定圆杆装配视图；
图2为本发明标定圆杆视图。
图中：1-支架，2-舵机，3-摆杆，4-连杆，5-标定圆杆，51-圆杆，52-转接板。
具体实施方式
为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种并联机器人坐标标定方法，包括以下步骤：
步骤一、制作标准的标定圆杆5；
步骤二、使用标定圆杆5将执行末端固定连接到机器人支架1上，得到固定的摆杆3与空间竖直方向的夹角α；
舵机2安装在支架1上，连接摆杆3，舵机2为伺服电机，用来驱动摆杆3，摆杆3末端连接连杆4，标定圆杆5上端固定在支架1上，下端通过转接板52连接三组连杆4，仅需要一个圆杆51和连接板52就实现了并联机器人执行末端的固定，同时圆杆51可以保证摆杆3与空间竖直方向的夹角。
步骤三、通过舵机2控制软件读取步骤二状态下的摆杆角度β；
步骤四、建立物理坐标系跟舵机2坐标系关系式：
θ＝γ-(α-β)
其中：θ为舵机2输入角。舵机2输入θ之后，摆杆3与空间竖直方向夹角为γ。
γ为所需要的摆杆3与空间竖直方向的夹角。
α-β为固定值，这样在并联机器人执行末端运动时，需要的摆杆3角度γ变化直接代入公式计算出舵机2输入角θ的变化，就可实现精确控制摆杆实际角度的变化。
所述的并联机器人为三摆杆并联机器人。
所述的步骤一中通过三维模型模拟标定圆杆5，使得圆杆51将执行末端固定连接到机器人支架1后的α为90°，读取步骤三中的β。
将α标定为90°不管是实际测量还是软件读取β角均比较方便，固定参数α-β也比较方便计算。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种并联机器人坐标标定方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤一、制作标准的标定圆杆；
步骤二、使用标定圆杆将执行末端固定连接到机器人支架上，得到固定的摆杆与空间竖直方向的夹角α；
步骤三、通过舵机控制软件读取步骤二状态下的摆杆角度β；
步骤四、建立物理坐标系跟舵机坐标系关系式：
θ＝γ-(α-β)
其中：θ为舵机输入角
γ为所需要的摆杆与空间竖直方向的夹角。
2.根据权利要求1所述的一种并联机器人坐标标定方法，其特征是，所述的并联机器人为三摆杆并联机器人。
3.根据权利要求1所述的一种并联机器人坐标标定方法，其特征是，所述的步骤一中通过三维模型模拟标定圆杆，使得圆杆将执行末端固定连接到机器人支架后的α为90°，读取步骤三中的β。
Priority Applications (1)
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| CN201811617152.0A CN109551464A (zh) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | 一种并联机器人坐标标定方法 |
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| CN109551464A true CN109551464A (zh) | 2019-04-02 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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