RU2472612C1 - Стенд для контроля точности контурных перемещений промышленного робота - Google Patents
Стенд для контроля точности контурных перемещений промышленного робота Download PDFInfo
- Publication number
- RU2472612C1 RU2472612C1 RU2011121960/02A RU2011121960A RU2472612C1 RU 2472612 C1 RU2472612 C1 RU 2472612C1 RU 2011121960/02 A RU2011121960/02 A RU 2011121960/02A RU 2011121960 A RU2011121960 A RU 2011121960A RU 2472612 C1 RU2472612 C1 RU 2472612C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- manipulator
- accuracy
- personal computer
- sphere
- industrial robot
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для проверки параметров контурного движения роботов, таких как точность, повторяемость, вибрация. Стенд для контроля точности контурных перемещений промышленного робота, содержащего манипулятор 1 с закрепленным на фланце 6 его последнего звена калибровочным инструментом 7, оканчивающимся сферой 8, содержит систему 2 управления манипулятором, измерительную аппаратуру и регистрирующую аппаратуру в виде персонального компьютера 5. В качестве измерительной аппаратуры используется оптическая измерительная система с видеокамерой 3, подключенной через аналого-цифровой преобразователь 4 к персональному компьютеру. При этом видеокамера установлена с возможностью захвата всей рабочей зоны 10 манипулятора, а сфера калибровочного инструмента выполнена диаметром, значение которого занесено в память персонального компьютера. Система управления манипулятором промышленного робота запрограммирована с возможностью изменения ориентации калибровочного инструмента в пространстве на максимально возможные углы, обусловленные кинематической схемой манипулятора, при размещении сферы калибровочного инструмента в разных секторах рабочей зоны манипулятора. Изобретение обеспечивает повышение информативности результатов за счет обеспечения контроля во всех областях рабочей зоны манипулятора и повышение точности получаемого результата. 1 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для проверки параметров контурного движения роботов, таких как точность, повторяемость, вибрация.
Известно устройство для контроля точности контурных перемещений робота, содержащее измерительную головку, шарнирно закрепленную с последней осью манипулятора робота и установленную с возможностью перемещения ее с помощью проверяемого робота вдоль линейной направляющей (А.С. СССР №896369, МПК G01В 5/00, G01В 5/08. Способ контроля точности перемещений руки робота / А.Ш.Колискор, М.И.Коченов - №2484588; Заявл. 12.05.1977; Опубл. 07.01.1982. - Бюл. №1).
К недостаткам известного устройства можно отнести ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью обеспечить измерения по всей рабочей зоне манипулятора, низкую точность измерений, вследствие невозможности измерений отклонения запрограммированной траектории робота по всем трем координатам, так как в измерительной головке располагаются только два датчика линейных перемещений, а также низкую производительность труда, так как полное исследование робота на точность контурных перемещений с помощью известного устройства потребует многократных измерений при различных положениях эталона.
Известно устройство для контроля точности контурных перемещений робота, содержащее основание, измерительную головку, установленную с возможностью перемещения с помощью проверяемого робота, эталон с системой фиксации, три датчика линейных перемещений, два из которых установлены на измерительной головке, а третий - на эталоне, и регистрирующую аппаратуру, связанную с датчиками (А.С. 1481060 СССР, МПК В25J 19/00, 11/00. Способ контроля точности контурных перемещений робота и устройство для его осуществления / A.M.Бахар, Л.М.Болотин - №4246857; Заявл. 19.05.1987; Опубл. 23.05.1989. - Бюл.19).
К недостаткам известного устройства относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью обеспечения измерения по всей рабочей зоне манипулятора, низкая точность измерений вследствие невозможности измерений отклонения запрограммированной траектории робота по всем трем координатам, так как в измерительной головке располагаются только два датчика линейных перемещений (датчик, установленный на эталоне, способен измерять только точность прихода робота в конечную точку траектории), а также низкая производительность труда, так как достаточно полное исследование робота на точность контурных перемещений с помощью известного устройства потребует многократных измерений при различных положениях эталона.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному является стенд для контроля точности контурных перемещений промышленного робота, содержащий технологическое основание, манипулятор с закрепленным на фланце его последнего звена калибровочным инструментом, оканчивающимся сферой, систему управления манипулятором, три контактных датчика линейных перемещений и связанную с ними регистрирующую аппаратуру в виде персонального компьютера, оснащенного встроенным аналого-цифровым преобразователем, причем датчики линейных перемещений установлены на опорной стойке таким образом, что ось чувствительности каждого из них сориентирована по одной из осей декартовой системы координат, и каждый из датчиков находится в контакте с поверхностью сферы калибровочного инструмента (Пат. РФ 2185953, МПК В25J 19/00. Стенд для контроля точности контурных перемещений промышленного робота / К.В.Жеребятьев, P.P.Кусов, П.Е.Судаков. - №2001103100/02; заявл. 02.02.2001; опубл. 27.07.2002).
Недостатками известного стенда для контроля точности перемещений промышленного робота являются невозможность осуществления измерительного контроля в различных областях рабочей зоны манипулятора, что ограничивает его функциональные возможности, и недостаточная точность контроля, т.к. при смещении центра сферы калибровочного инструмента с точки пересечения осей чувствительности контактных датчиков кривизна поверхности сферы приведет к возникновению разных для разных датчиков систематических погрешностей позиционирования, приводящих к нелинейным систематическим погрешностям измерительной системы в целом.
Техническими результатами заявленного стенда является расширение его функциональных возможностей, повышение информативности результатов за счет обеспечения контроля во всех областях рабочей зоны манипулятора, а также повышение точности получаемого результата вследствие устранения систематических погрешностей трехканальной измерительной системы с контактными датчиками в каждом канале, возникающих вследствие отклонения центра сферы калибровочного инструмента от точки пересечения осей чувствительности ортогонально установленных датчиков.
Указанный технический результат достигается тем, что в стенде для контроля точности контурных перемещений промышленного робота, содержащем манипулятор с закрепленным на фланце его последнего звена калибровочным инструментом, оканчивающимся сферой, систему управления манипулятором, измерительную и регистрирующую аппаратуру в виде персонального компьютера, в качестве измерительной аппаратуры используют оптическую измерительную систему с видеокамерой, подключенной через аналого-цифровой преобразователь к персональному компьютеру, видеокамера установлена с возможностью захвата всей рабочей зоны манипулятора, сфера калибровочного инструмента имеет известный определенный диаметр, значение которого занесено в память персонального компьютера, а система управления манипулятором промышленного робота запрограммирована с возможностью изменения ориентации калибровочного инструмента в пространстве на максимально возможные углы, обусловленные кинематической схемой манипулятора, при размещении сферы калибровочного инструмента в разных секторах рабочей зоны манипулятора.
На фиг.1 схематично изображен стенд вместе с контролируемым промышленным роботом.
Стенд для контроля точности контурных перемещений промышленного робота включает в себя манипулятор 1 универсального промышленного робота с системой 2 управления, видеокамеру 3, коммутируемую через преобразователь 4 с персональным компьютером 5. На фланце 6 последнего звена манипулятора 1 закреплен калибровочный инструмент 7 с наконечником в виде сферы 8 известного диаметра. Видеокамера 3 установлена на опорной стойке 9 таким образом, что в поле ее захвата попадает рабочая зона 10 манипулятора 1. Система управления 2 манипулятора 1 промышленного робота запрограммирована для изменения ориентации калибровочного инструмента 7 в пространстве на максимально возможные углы, обусловленные кинематической схемой манипулятора, при размещении сферы 8 калибровочного инструмента 7 в разных секторах рабочей зоны 10 манипулятора.
Стенд работает следующим образом.
Анализируемый манипулятор 1 устанавливают на технологическое основание. На фланец 6 манипулятора 1 закрепляют калибровочный инструмент 7 с наконечником в виде сферы 8, координаты центра которой совмещают с координатами характеристической точки рабочего органа манипулятора 1. В систему 2 управления записывают программу контурных перемещений манипулятора 1, которая обеспечивает изменение углов Эйлера последнего звена манипулятора вместе с калибровочным инструментом 7 при постоянстве пространственных координат центра сферы 8 в различных точках рабочей зоны 10 манипулятора 1, а в регистрирующую аппаратуру - допустимые значения величины погрешности позиционирования манипулятора.
В процессе эксплуатации стенда запускается программа контурных перемещений манипулятора 1 робота. При этом вследствие сферической формы наконечника калибровочного инструмента 7 в системе обработки изображения видеокамеры 3 не происходит отклонения координат центра сферы 8 от начальных значений вследствие изменения углов Эйлера. Однако, если параметры реального манипулятора 1 отличны от идеального, параметры которого зашиты в систему 2 управления робота, то произойдет отклонение координат центра сферы 8 от начальных значений, зафиксированных перед началом выполнения программы контурного перемещения звеньев манипулятора 1. Данное отклонение будет характеризовать точность контурных перемещений промышленного робота в конкретной точке рабочей зоны 10. Затем калибровочный инструмент 7 со сферическим наконечником перемещается в следующую точку рабочей зоны 10 манипулятора 1 и процесс измерения продолжается до тех пор, пока не будет охвачена вся рабочая зона манипулятора. Поскольку оптическая система видеокамеры 3 фиксирует плоское изображение сферы 8 калибровочного инструмента, то известный диаметр сферы 8, значение которого записано в памяти персонального компьютера 5, позволяет по изображению отклонения центра сферы 8 от начального значения в той или иной точке рабочей зоны 10 манипулятора 1 перейти к реальным отклонениям, являющимся показателями точности контурных перемещений робота в его рабочей зоне.
Таким образом, данный стенд обладает рядом существенных преимуществ. Бесконтактный способ съема информации позволяет уйти от каких-либо погрешностей, вызываемых наличием контактных средств измерения и механических цепей. При этом обеспечена возможность определения точности контурных перемещения робота во всех областях его рабочей зоны, что существенно повышает информативность стенда. Повышается надежность стенда в целом, т.к. устранена возможность механического контакта системы измерения и манипулятора с калибровочным инструментом.
Claims (1)
- Стенд для контроля точности контурных перемещений промышленного робота, содержащего манипулятор с закрепленным на фланце его последнего звена калибровочным инструментом, оканчивающимся сферой, содержащий систему управления манипулятором, измерительную аппаратуру и регистрирующую аппаратуру в виде персонального компьютера, отличающийся тем, что в качестве измерительной аппаратуры используется оптическая измерительная система с видеокамерой, подключенной через аналого-цифровой преобразователь к персональному компьютеру, при этом видеокамера установлена с возможностью захвата всей рабочей зоны манипулятора, сфера калибровочного инструмента выполнена диаметром, значение которого занесено в память персонального компьютера, а система управления манипулятором промышленного робота запрограммирована с возможностью изменения ориентации калибровочного инструмента в пространстве на максимально возможные углы, обусловленные кинематической схемой манипулятора, при размещении сферы калибровочного инструмента в разных секторах рабочей зоны манипулятора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011121960/02A RU2472612C1 (ru) | 2011-06-01 | 2011-06-01 | Стенд для контроля точности контурных перемещений промышленного робота |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011121960/02A RU2472612C1 (ru) | 2011-06-01 | 2011-06-01 | Стенд для контроля точности контурных перемещений промышленного робота |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2472612C1 true RU2472612C1 (ru) | 2013-01-20 |
Family
ID=48806428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011121960/02A RU2472612C1 (ru) | 2011-06-01 | 2011-06-01 | Стенд для контроля точности контурных перемещений промышленного робота |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2472612C1 (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2594545C2 (ru) * | 2014-12-30 | 2016-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Устройство для управления исполнительным органом станка, имеющим не менее трех степеней свободы |
| RU2641604C1 (ru) * | 2016-12-28 | 2018-01-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Способ измерения абсолютного положения конечного звена многозвенного механизма промышленного робота |
| CN109079581A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-12-25 | 大连理工大学 | 一种数控机床动态轮廓误差视觉测量装置 |
| RU2706260C2 (ru) * | 2014-12-29 | 2019-11-15 | Бретье-Аутомацион Гмбх | Способ компенсации отклонения рабочей точки |
| RU2721769C1 (ru) * | 2019-08-28 | 2020-05-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Стенд для контроля контурных перемещений гибкого манипулятора |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2332843A1 (fr) * | 1975-11-28 | 1977-06-24 | Bendix Corp | Procede d'etalonnage d'un systeme de manipulation d'objets a sous-syste |
| SU896369A1 (ru) * | 1977-05-12 | 1982-01-07 | За витель | Способ контрол точности перемещений руки робота |
| DE3207698A1 (de) * | 1982-03-04 | 1983-09-08 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Industrieroboter mit einer einrichtung zur erhoehung der arbeitsgenauigkeit |
| SU1465307A1 (ru) * | 1987-08-03 | 1989-03-15 | Предприятие П/Я Г-4967 | Стенд дл испытани манипул торов |
| SU1481060A1 (ru) * | 1987-05-19 | 1989-05-23 | Смоленское Научно-Производственное Объединение "Техноприбор" | Способ контрол точности контурных перемещений робота и устройство дл его осуществлени |
| RU2185953C1 (ru) * | 2001-02-02 | 2002-07-27 | Акционерное общество "АвтоВАЗ" | Стенд для контроля точности контурных перемещений промышленного робота |
-
2011
- 2011-06-01 RU RU2011121960/02A patent/RU2472612C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2332843A1 (fr) * | 1975-11-28 | 1977-06-24 | Bendix Corp | Procede d'etalonnage d'un systeme de manipulation d'objets a sous-syste |
| SU896369A1 (ru) * | 1977-05-12 | 1982-01-07 | За витель | Способ контрол точности перемещений руки робота |
| DE3207698A1 (de) * | 1982-03-04 | 1983-09-08 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Industrieroboter mit einer einrichtung zur erhoehung der arbeitsgenauigkeit |
| SU1481060A1 (ru) * | 1987-05-19 | 1989-05-23 | Смоленское Научно-Производственное Объединение "Техноприбор" | Способ контрол точности контурных перемещений робота и устройство дл его осуществлени |
| SU1465307A1 (ru) * | 1987-08-03 | 1989-03-15 | Предприятие П/Я Г-4967 | Стенд дл испытани манипул торов |
| RU2185953C1 (ru) * | 2001-02-02 | 2002-07-27 | Акционерное общество "АвтоВАЗ" | Стенд для контроля точности контурных перемещений промышленного робота |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2706260C2 (ru) * | 2014-12-29 | 2019-11-15 | Бретье-Аутомацион Гмбх | Способ компенсации отклонения рабочей точки |
| RU2594545C2 (ru) * | 2014-12-30 | 2016-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Устройство для управления исполнительным органом станка, имеющим не менее трех степеней свободы |
| RU2641604C1 (ru) * | 2016-12-28 | 2018-01-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Способ измерения абсолютного положения конечного звена многозвенного механизма промышленного робота |
| CN109079581A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-12-25 | 大连理工大学 | 一种数控机床动态轮廓误差视觉测量装置 |
| RU2721769C1 (ru) * | 2019-08-28 | 2020-05-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Стенд для контроля контурных перемещений гибкого манипулятора |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2466858C1 (ru) | Способ контроля точности контурных перемещений промышленных роботов | |
| CN107042528B (zh) | 一种工业机器人的运动学标定系统及方法 | |
| RU2472612C1 (ru) | Стенд для контроля точности контурных перемещений промышленного робота | |
| US10480923B2 (en) | Sensor apparatus and robot system having the sensor apparatus | |
| US9517560B2 (en) | Robot system and calibration method of the robot system | |
| US10648791B2 (en) | Conformance test artifact for coordinate measuring machine | |
| CN102015221A (zh) | 用于确定机器人坐标系与位于机器人工作范围内的本地坐标系之间的关系的方法和系统 | |
| TWI579123B (zh) | 機器人校正系統與方法 | |
| JP2008275624A (ja) | 座標測定方法および座標測定装置 | |
| CN105865341B (zh) | 工业机器人空间位姿重复定位精度测量装置和方法 | |
| KR102314092B1 (ko) | 로봇의 캘리브레이션 장치 및 그 방법 | |
| WO2017113762A1 (zh) | 指纹识别设备测试系统 | |
| US20170339335A1 (en) | Finger camera offset measurement | |
| JP6869159B2 (ja) | ロボットシステム | |
| TWM530737U (zh) | 機器人校正系統 | |
| US7142313B2 (en) | Interaxis angle correction method | |
| JP2016536150A (ja) | 向上した正確度を伴うロボット配置および操作 | |
| JP2006030200A (ja) | 配向自在な探触子 | |
| ES2337673T3 (es) | Dispositivo de deteccion autocentrante. | |
| CN108981567A (zh) | 位置测量装置的操作方法 | |
| TWI754563B (zh) | 空間精度誤差量測方法 | |
| TW200841981A (en) | Laser array measurement system for testing three dimensional positioning performance, measuring three dimensional orbit and straightness of arbitrary axis | |
| JP7116108B2 (ja) | ロボットアームの位置決め精度の測定システム | |
| US11898835B2 (en) | Configuration of a non-destructive testing device | |
| ES2657420T3 (es) | Localización del centro de herramienta y de la orientación de una sonda acústica en un marco de referencia, por método ultrasónico |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140602 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150727 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160602 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20170804 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200602 |