CN110587604A - 一种构建测量臂标定系统的方法 - Google Patents

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高群
许铀
于丽敏
徐伟
叶子波
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    • B25J9/16—Programme controls
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    • B25J9/1653—Programme controls characterised by the control loop parameters identification, estimation, stiffness, accuracy, error analysis
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    • G01—MEASURING; TESTING
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Abstract

本发明公开一种构建测量臂标定系统的方法，包括以下步骤：设定一个标定空间，所述标定空间具有温度调节功能；确定测量臂的摆放位置，所述测量臂设置有基托，并将所述测量臂固定；设置标定空间温度，所述标定空间温度为18～30度；选定标定尺；选定标定尺座，所述标定尺座用于固定所述标定尺；选定标定方式，所述标定方式包括全局标定和局部标定。本发明通过提供上述方法，使构建到的标定系统能准确地对测量臂的杆件、扭角进行各个误差项计算，并进行误差补偿，从而提高测量臂的测量精度。

Description

一种构建测量臂标定系统的方法
技术领域
本发明涉及机器人标定技术领域，尤其涉及一种构建测量臂标定系统的方法。
背景技术
通常工业机器人的重复定位精度很高，但是其绝对定位精度却在几毫米甚至几十毫米。这是由于机器人本体在制造及装配过程中，机器人的杆件长度和电机轴安装角度不可避免地存在着误差。为了提高机器人测量臂的测量精度，需要对测量臂各个杆件、扭角进行误差补偿，因此需要构建一个标定系统对测量臂正确计算各个误差项。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种构建测量臂标定系统的方法，旨在解决现有的技术难于对测量臂正确计算各个误差项的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出一种构建测量臂标定系统的方法，包括以下步骤：
设定一个标定空间，所述标定空间具有温度调节功能；
确定测量臂的摆放位置，所述测量臂设置有基托，并将所述测量臂固定；
设置标定空间温度，所述标定空间温度为18～30度；
选定标定尺；
选定标定尺座，所述标定尺座用于固定所述标定尺；
选定标定方式，所述标定方式包括全局标定和局部标定。
优选地，所述标定空间还具有控温功能。
优选地，所述标定空间还具有隔音效果。
优选地，所述测量臂设置有平衡杆。
优选地，所述标定尺包括第一标定尺、第二标定尺和第三标定尺。
优选地，所述第一标定尺的长度为700～800mm，所述第二标定尺的长度为300mm～400mm，所述第三标定尺的长度为1000mm～1200mm。
优选地，所述标定尺座包括固定座，所述标定尺固定在所述固定座上，所述固定座为可旋转状态。
优选地，所述固定座设置为可升降固定座。
优选地，所述固定座在上端面、下端面和前端面均设置有用于固定所述标定尺的螺纹孔。
本发明一种构建测量臂标定系统的方法，通过提供上述方法，使构建到的标定系统能准确地对测量臂的杆件、扭角进行各个误差项计算，并进行误差补偿；标定空间具有温度调节功能和控温功能，可以测量测量臂在不同温度下杆件和扭角的数值，进而可以更准确地测量臂进行补偿；标定空间具有隔音效果，可以防止外界振动对标定过程产生影响，进而影响测量误差；设置不同距离的标定尺，可以使测量臂在不同的空间下能较好地标定；.标定尺座的设计不仅方便标定尺固定在不同端面，也方便测量臂测量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明构建测量臂标定系统的方法步骤；
图2为标定尺固定在标定尺座的结构示意图。
附图标号说明：
1-标定尺，2标定尺座，21-固定座。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
在本发明一实施例中，如图1所示，一种构建测量臂标定系统的方法，包括以下步骤：
S1：设定一个标定空间，所述标定空间具有温度调节功能；
S2：确定测量臂的摆放位置，所述测量臂设置有基托，并将所述测量臂固定；
S3：设置标定空间温度，所述标定空间温度为18～30度；
S4：选定标定尺1；
S5：选定标定尺座2，所述标定尺座2用于固定所述标定尺1；
S6：选定标定方式，所述标定方式包括全局标定和局部标定。
具体地，为了提高测量臂的测量精度，需要对测量臂的各个杆件、扭角进行误差补偿，因此需要构建一个标定系统对测量臂正确计算各个误差。本技术方案提供一种构建测量臂标定系统的方法。首先设定一个标定空间，所述标定空间具有调节功能，所述测量臂在不同的温度下杆件的膨胀状况是不同的，所以为了能够测量测量臂在不同温度下杆件的膨胀状况，所述标定空间设置有温度调节功能；为达到温度调节功能，可在所述标定空间内安装一台空调。所述测量臂摆放在所述标定空间内，为保证测量臂末端点能达到其最大的测量空间，在测量臂底下设置一个基托将其固定。一般情况，室内温度的范围为18～30度，所以标定空间的温度设置为18～30度，然后对每个温度标定一次，计算每个温度各个杆件和扭角的数值。本标定系统中，采用的是距离标定对测量臂进行标定，所以需选定标定尺1和固定标定尺的标定尺座2。针对
考虑到测量臂受臂的重力可能出现杆件形变状况，在该标定系统中需要对标定分为两个过程：全局标定过程和局部标定过程。全局标定是把各个杆件的基本参数都标定出近似值，局部标定过程主要是考虑在不同位姿下各个杆件的形变不同，需要对各种不同的形变分为不同的测量区间，对各个区间进行标定。
进一步地，所述标定空间还具有控温功能。由于需要在不同的温度下测量所述测量臂杆件的膨胀状况，所以在所述标定空间设置有控温功能，以维持所述标定空间固定在某一温度，便于测试。
进一步地，所述标定空间还具有隔音效果。为了防止外界振动对标定过程产生影响，进而影响测量误差，所以所述标定空间设置有具有隔音效果的空间。
进一步地，所述测量臂设置有平衡杆。为保证测量臂正常使用，需要给测量臂安装一个平衡杆，这样能保证标定过程顺利进行、减少操作时间。
进一步地，所述标定尺1包括第一标定尺、第二标定尺和第三标定尺。
进一步地，所述第一标定尺的长度为700～800mm，所述第二标定尺的长度为300mm～400mm，所述第三标定尺的长度为1000mm～1200mm。
在该标定系统中，采用距离标定对测量臂进行标定，因此需要选取已知距离的高精度标定尺。目前的标定尺是采用CIMCORE(美国星科公司)的711.199mm标定尺，由于考虑到测量臂在不同空间下能进行较好的标定，因此，采用3种不同距离的标定尺，所述第一标定尺的长度为700～800mm，所述第二标定尺的长度为300mm～400mm，所述第三标定尺的长度为1000mm～1200mm，其中，第一标定尺和第二标定尺主要用在测量臂的全局标定上、第三标定尺用在测量臂的局部标定上。
进一步地，如图2所示，所述标定尺座2包括固定座21，所述标定尺1固定在所述固定座21上，所述固定座21为可旋转状态。为了使得测量臂在各个方向可以采集标定尺1两个端点信息，固定标定尺的固定座21需要设计为可以旋转的形态。
进一步地，所述固定座21设置为可升降固定座。这样可以更方便测量臂测量。
进一步地，所述固定座21在上端面、下端面和前端面均设置有用于固定所述标定尺1的螺纹孔。在上端面、下端面和前端面均设置有螺纹孔，方便在这三面固定所述标定尺1，满足测量臂在一般情况下测量的三种形态：垂直向下测量、横向测量和垂直向上测量。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种构建测量臂标定系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：
设定一个标定空间，所述标定空间具有温度调节功能；
确定测量臂的摆放位置，所述测量臂设置有基托，并将所述测量臂固定；
设置标定空间温度，所述标定空间温度为18～30度；
选定标定尺；
选定标定尺座，所述标定尺座用于固定所述标定尺；
选定标定方式，所述标定方式包括全局标定和局部标定。
2.根据权利要求1所述的一种构建测量臂标定系统的方法，其特征在于：所述标定空间还具有控温功能。
3.根据权利要求2所述的一种构建测量臂标定系统的方法，其特征在于：所述标定空间还具有隔音效果。
4.根据权利要求1所述的一种构建测量臂标定系统的方法，其特征在于：所述测量臂设置有平衡杆。
5.根据权利要求1所述的一种构建测量臂标定系统的方法，其特征在于：所述标定尺1包括第一标定尺、第二标定尺和第三标定尺。
6.根据权利要求5所述的一种构建测量臂标定系统的方法，其特征在于：所述第一标定尺的长度为700～800mm，所述第二标定尺的长度为300mm～400mm，所述第三标定尺的长度为1000mm～1200mm。
7.根据权利要求1所述的一种构建测量臂标定系统的方法，其特征在于：所述标定尺座包括固定座，所述标定尺固定在所述固定座上，所述固定座为可旋转状态。
8.根据权利要求7所述的一种构建测量臂标定系统的方法，其特征在于：所述固定座设置为可升降固定座。
9.根据权利要求7所述的一种构建测量臂标定系统的方法，其特征在于：所述固定座在上端面、下端面和前端面均设置有用于固定所述标定尺的螺纹孔。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5400638A (en) * 1992-01-14 1995-03-28 Korea Institute Of Science And Technology Calibration system for compensation of arm length variation of an industrial robot due to peripheral temperature change
CN101149256A (zh) * 2007-11-05 2008-03-26 中山大学 一种基于距离约束的随动式测量机械臂标定方法
CN104776861A (zh) * 2015-04-15 2015-07-15 大连理工大学 用于风洞视觉测量系统标定的柔性标定装置
CN106017271A (zh) * 2016-07-20 2016-10-12 国网浙江省电力公司绍兴供电公司 一种用于输电线路覆冰观测的辅助标尺
CN106500641A (zh) * 2016-10-21 2017-03-15 北京信息科技大学 关节式坐标测量机的热形变误差补偿方法
CN109631813A (zh) * 2019-01-22 2019-04-16 安徽工业大学 一种大尺寸关节臂式坐标测量机的标定方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5400638A (en) * 1992-01-14 1995-03-28 Korea Institute Of Science And Technology Calibration system for compensation of arm length variation of an industrial robot due to peripheral temperature change
CN101149256A (zh) * 2007-11-05 2008-03-26 中山大学 一种基于距离约束的随动式测量机械臂标定方法
CN104776861A (zh) * 2015-04-15 2015-07-15 大连理工大学 用于风洞视觉测量系统标定的柔性标定装置
CN106017271A (zh) * 2016-07-20 2016-10-12 国网浙江省电力公司绍兴供电公司 一种用于输电线路覆冰观测的辅助标尺
CN106500641A (zh) * 2016-10-21 2017-03-15 北京信息科技大学 关节式坐标测量机的热形变误差补偿方法
CN109631813A (zh) * 2019-01-22 2019-04-16 安徽工业大学 一种大尺寸关节臂式坐标测量机的标定方法

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