CN110986782A - 适用于机械手的标定方法 - Google Patents

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sphere
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刘宁
程文涛
钟才明
符强
周丽娟
米鹏飞
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明涉及一种适用于机械手的标定方法，在机械手的末端安装球体；将激光测距仪安装到调节装置上，通过激光测距仪测量出机械手末端球体表面上至少三个点与调节装置之间的距离数据；通过调节装置的所处坐标，获取两个旋转角度，并结合先前获取的距离数据，求出机械手末端球体表面上三个点的坐标；通过三个点的坐标，获取球体中心的坐标；将球心坐标，转化为机械手的坐标。由此，计算方式简单，可以快速获取各个坐标数据，便于汇总后求得机械手的最终坐标。采用常规的测量设备，实施简便，且成本低。获取后的标定结果较为精确、稳定，无需进行多次换算。

Description

适用于机械手的标定方法
技术领域
本发明涉及一种标定方法，尤其涉及一种适用于机械手的标定方法。
背景技术
在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，而机械手标定是编程技术实用化的关键技术之一。常规的标定方式，需要采用多个激光测距机，进行多次测定，并对机械手进行初始化。还需要技术人员调整机械手的作业半径，以获取较为精确的初始数据。但是一旦机械手工作轨迹发生变更，则原始的初始数据就会存在偏移，影响机械手的顺利控制。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种适用于机械手的标定方法，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种适用于机械手的标定方法。
本发明的适用于机械手的标定方法，其包括以下步骤：
步骤一，在机械手的末端安装球体；
步骤二，将激光测距仪安装到调节装置上，通过激光测距仪测量出机械手末端球体表面上至少三个点与调节装置之间的距离数据；
步骤三，通过调节装置的所处坐标，获取两个旋转角度，并结合先前获取的距离数据，求出机械手末端球体表面上三个点的坐标；
步骤四，通过三个点的坐标，获取球体中心的坐标；
步骤五，重复步骤三、步骤四，获取球体表面若干个点的坐标，用以计算最终的球心坐标。
步骤六，将球心坐标，转化为机械手的坐标。
进一步地，上述的适用于机械手的标定方法，其中，所述球体采用可拆卸方式与机械手的末端安装结合。
更进一步地，上述的适用于机械手的标定方法，其中，所述调节装置为经纬仪。
更进一步地，上述的适用于机械手的标定方法，其中，所述三个点的计算方式为，首先，角度闭合差的计算；之后，坐标方位角推算；随后，坐标增量计算；接着，由上一个X、Y坐标加或者减去坐标增量就等于这一个坐标；最后，进行高程计算，获取Z坐标。
更进一步地，上述的适用于机械手的标定方法，其中，所述坐标方位角推算为，由已知方位角加上所测夹角，减去180°后，等于下一个方位角，若不够减，就加上180°，等于下一个方位角。
再进一步地，上述的适用于机械手的标定方法，其中，△X的增量＝cosa(方位角)×平距，以象限确定增量正负符号；△y的增量＝sina(方位角)×平距，以象限确定增量正负符号。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
1、计算方式简单，可以快速获取各个坐标数据，便于汇总后求得机械手的最终坐标。
2、采用常规的测量设备，实施简便，且成本低。
3、获取后的标定结果较为精确、稳定，无需进行多次换算。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是适用于机械手的标定方法的实施示意图。
图中各附图标记的含义如下。
1机械手 2球体
3激光测距仪 4调节装置
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1的适用于机械手的标定方法，其与众不同在于包括以下步骤：
步骤一，为了获取较为精确的坐标参考，先在机械手1的末端安装球体2。当然，为了满足无伤检测，球体2采用可拆卸方式与机械手1的末端安装结合。
步骤二，将激光测距仪3安装到调节装置4上，通过激光测距仪3测量出机械手1末端球体2表面上至少三个点与调节装置4之间的距离数据。考虑到实施的便利，调节装置4为经纬仪。
步骤三，通过调节装置4的所处坐标，获取两个旋转角度，并结合先前获取的距离数据，求出机械手1末端球体2表面上三个点的坐标。结合实际计算来看，考虑到数据获取、计算的便利，采用的三个点的计算方式如下：
首先，角度闭合差的计算。之后，坐标方位角推算。随后，坐标增量计算。接着，由上一个X、Y坐标加或者减去坐标增量就等于这一个坐标。最后，进行高程计算，获取Z坐标。
同时，本发明提供了一种较为便利的坐标获取方式，坐标方位角推算为，由已知方位角加上所测夹角，减去180°后，等于下一个方位角，若不够减，就加上180°，等于下一个方位角。并且，采用的坐标增量计算为，△X的增量＝cosa(方位角)×平距，以象限确定增量正负符号；△y的增量＝sina(方位角)×平距，以象限确定增量正负符号。
步骤四，通过三个点的坐标，获取球体2中心的坐标。
步骤五，重复步骤三、步骤四，获取球体2表面若干个点的坐标，用以计算最终的球心坐标。该计算方式为常规方式，在此不在赘述。
步骤六，将球心坐标，转化为机械手1的坐标。由此，由于球体2安装在机械手1的末端，因此得出球心坐标后就可以标定出机械手1的坐标。由于球心的坐标是唯一的，机械手1的坐标也就是唯一的，用这样的方法计算出机械手1的坐标较为准确。
通过上述的文字表述并结合附图可以看出，采用本发明后，拥有如下优点：
1、计算方式简单，可以快速获取各个坐标数据，便于汇总后求得机械手的最终坐标。
2、采用常规的测量设备，实施简便，且成本低。
3、获取后的标定结果较为精确、稳定，无需进行多次换算。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.适用于机械手的标定方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一，在机械手的末端安装球体；
步骤二，将激光测距仪安装到调节装置上，通过激光测距仪测量出机械手末端球体表面上至少三个点与调节装置之间的距离数据；
步骤三，通过调节装置的所处坐标，获取两个旋转角度，并结合先前获取的距离数据，求出机械手末端球体表面上三个点的坐标；
步骤四，通过三个点的坐标，获取球体中心的坐标；
步骤五，重复步骤三、步骤四，获取球体表面若干个点的坐标，用以计算最终的球心坐标。
步骤六，将球心坐标，转化为机械手的坐标。
2.根据权利要求1所述的适用于机械手的标定方法，其特征在于：所述球体采用可拆卸方式与机械手的末端安装结合。
3.根据权利要求1所述的适用于机械手的标定方法，其特征在于：所述调节装置为经纬仪。
4.根据权利要求1所述的适用于机械手的标定方法，其特征在于：所述三个点的计算方式为，
首先，角度闭合差的计算；
之后，坐标方位角推算；
随后，坐标增量计算；
接着，由上一个X、Y坐标加或者减去坐标增量就等于这一个坐标；
最后，进行高程计算，获取Z坐标。
5.根据权利要求4所述的适用于机械手的标定方法，其特征在于：所述坐标方位角推算为，由已知方位角加上所测夹角，减去180°后，等于下一个方位角，若不够减，就加上180°，等于下一个方位角。
6.根据权利要求4所述的适用于机械手的标定方法，其特征在于：所述坐标增量计算为，
△X的增量＝cosa(方位角)×平距，以象限确定增量正负符号；
△y的增量＝sina(方位角)×平距，以象限确定增量正负符号。
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