SE469469B - Foerfarande och anordning foer kalibrering av roerelseaxlar hos en industrirobot - Google Patents

Foerfarande och anordning foer kalibrering av roerelseaxlar hos en industrirobot

Info

Publication number
SE469469B
SE469469B SE9000273A SE9000273A SE469469B SE 469469 B SE469469 B SE 469469B SE 9000273 A SE9000273 A SE 9000273A SE 9000273 A SE9000273 A SE 9000273A SE 469469 B SE469469 B SE 469469B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
robot
calibration
tool
axes
position sensor
Prior art date
Application number
SE9000273A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9000273L (sv
SE9000273D0 (sv
Inventor
A Holmer
J-E Snell
Original Assignee
Asea Brown Boveri
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 Asea Brown Boveri filed Critical Asea Brown Boveri
Priority to SE9000273A priority Critical patent/SE469469B/sv
Publication of SE9000273D0 publication Critical patent/SE9000273D0/sv
Publication of SE9000273L publication Critical patent/SE9000273L/sv
Publication of SE469469B publication Critical patent/SE469469B/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1679Programme controls characterised by the tasks executed
    • B25J9/1692Calibration of manipulator

Description

469 469 2 För att robothandens läge och orientering skall överensstämma med det önskade måste den av en axels lägesgivare indikerade vinkeln med stor nog- grannhet överensstämma med den verkliga vridningsvinkeln hos den mekaniska del av roboten som styrs med hjälp av axeln i fråga.
För detta syfte är s k kalibrerings- eller synkroniseringsförfaranden kända. Vid ett sådant förfarande bringas roboten att inta en sådan position att de verkliga vridningsvinklarna i de olika axlarna är kända, varefter de av lägesgivarna indikerade vridningsvinklarna jämförs med de verkliga vink- larna. Lägesgivarna kan därefter justeras så att de av dem indikerade vink- larna överensstämmer med de verkliga. Alternativt kan avvikelserna mellan de indikerade vinklarna och de verkliga vinklarna lagras och sedan under drift användas för korrigering av utsignalerna från lägesgivarna.
Enligt en tidigare känd kalibreringsmetod ställs robotens olika delar in till förutbestämda utgångslägen med hjälp av vattenpass som anbringas på därför avsedda slipade klackar på robotens olika delar. I utgångsläget kan exempelvis den ovan nämnda första armen vara lodrät, den andra armen och handen vågräta osv. I detta s k synkroniseringsläge är på detta sätt de verkliga vinklarna i robotens olika axlar kända, de av lägesgivarna indi- kerade vinklarna kan avläsas, och för varje axel kan ett s k offsetvärde bestämmas, vilket utgör skillnaden mellan den kända verkliga vinkeln och den från lägesgivaren erhållna vinkeln. Denna metod kräver dock montering av speciell tillsatsutrustning (vattenpassen). Vidare måste robotens olika delar utformas så att ett noggrant montage av vattenpassen möjliggörs, vilket medför en förhöjd kostnad för robotens mekaniska delar. Kaliberings- förfarandet måste utföras manuellt och kräver en relativt stor tidsåtgång.
Metoden har vidare en begränsad noggrannhet.
Genom USA-patentskriften 4 813 844 är en annan kalibreringsmetod känd. Vid denna monteras ett parallellepipediskt kalibreringsblock på robothanden. På robotens fot anbringas en kalibreringsfixtur med ett flertal lägesmätorgan, t ex mekaniska mätklockor. Roboten körs till ett sådant läge i anslutning till kalibreringsfixturen att kalibreringskroppen kommer att befinna sig inom mätorganens mätområden. Med hjälp av mätorganen bestämmes därefter kalibreringskroppens läge och orientering, och ur dessa uppgifter kan de verkliga axelvinklarna hos roboten bestämmas och jämföras med de av axlar- nas lägesgivare indikerade vinklarna. Denna kalibreringsmetod kräver dock en komplicerad, känslig och dyrbar tillsatsutrustning för själva kalibre- ringen, vilket innebär en avsevärd nackdel. 3 4 6 9 4 6 9 REDoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN Uppfinningen avser att åstadkomma en kalibreringsmetod som inte kräver en omfattande tillsatsutrustning för kalibreringen, som ger hög noggrannhet hos kalibreringen, som är möjlig att genomföra automatiskt och därmed snabbt och billigt, som är oberoende av hur roboten är uppställd och som ger en viss eliminering av geometriska fel hos robotens mekaniska delar.
Uppfinningen avser även att åstadkomma ett industrirobotsystem med organ för genomförande av det nyss nämnda förfarandet.
Vad som kännetecknar ett förfarande och ett industrirobotsystem enligt upp- finningen framgår av bifogade patentkrav.
FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas i anslutning till bifogade figurer 1-7. Fig 1 visar schematiskt en industrirobot med kalibre- ringskropp och kalibreringsverktyg enligt uppfinningen. Fig 2 visar mera i detalj ett kalibreringsverktyg för genomförande av förfarandet enligt upp- finningen. Fig 3 visar sambandet mellan kalibreringskroppens position och robotens s k baskoordinatsystem. Fig Äa-Äf visar exempel på olika positio- ner som intas av kalibreringsverktyget vid genomförandet av kalibrerings- förfarandet. Fig 5 visar uppbyggnaden av ett industrirobotsystem med anord- ningar för genomförande av förfarandet enligt uppfinningen. Fig 6 visar i form av ett flödesschema ett exempel på ett program för automatiskt genom- förande av kalibreringsförfarandet. Fig 7 visar i form av ett flödesschema principen för genomförandet av de beräkningar med vars hjälp som resultat av kalibreringsförfarandet de olika axlarnas offsetvärden erhålles.
BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Fig 1 visar ett exempel på en i och för sig känd industrirobot för vars kalibrering förfarandet enligt uppfinningen med fördel kan användas. På ett underlag 1 är robotens fot 2 fast monterad. Roboten har ett stativ 3, vil- ket är vridbart i förhållande till foten 2 runt en vertikal axel Al. I sta- tivets övre ände är en första robotarm 4 lagrad och vridbar i förhållande till stativet runt en andra axel A2. I armens ytterände är en andra arm 5 lagrad och vridbar i förhållande till den första armen runt en axel A3. 469 469 4 Robotarmen 5 består av två delar 5a och 5b, varvid den yttre delen 5b är vridbar i förhållande till den inre delen 5a runt en med armens längdaxel sammanfallande vridaxel AÄ, Armen 5 uppbär i sin yttre ände en s k robot- hand 6, vilken är vridbar runt en mot armens längdaxel vinkelrät vridnings- axel A5. Robothanden innefattar ett verktygsfäste 6a. Robothandens yttre del och därmed verktygsfästet 6a är vridbara i förhållande till robot- handens inre del runt en vridningsaxel A6. Vridningsvinklarna i de sex vridningsaxlarna A1...A6 betecknas i figuren med el...e6. På robotens fot 2 är en kalibreringskropp 7 monterad. Denna kropp har formen av en parallellepiped med plana sidoytor och med sina kanter parallella med axlarna i robotens s k baskoordinatsystem.
Fig 2 visar mera i detalj robothanden 6, verktygsfästet 6a och det på verktygsfästet monterade kalibreringsverktyget 8. Verktyget är monterat excentriskt på verktygsfästet i förhållande till dettas vridningsaxel A6.
Verktyget uppbär i sin yttre ände en sfärisk kontaktkropp 8a. Kontakt- kroppens radie r samt avstânden a från verktygsfästet och b från dettas rotationsaxel hos kontaktkroppens centrum förutsätts kända.
Fig 3 visar robotens s k baskoordinatsystem, som är ett ortogonalt koordi- natsystem med z-axeln sammanfallande med vridningsaxeln A1 i fig 1 och med x-axeln och y-axeln i förutbestämda riktningar relativt robotfoten 2. Kali- breringskroppen 7 är som ovan nämnts monterad med sina kanter parallella med axlarna i baskoordinatsystemet. Kalibreringskroppens sidoytor beskrivs av följande samband: = xl = x4 y2 =y5 = 23 z6 NN°<2'<2NN ll II Koordinaterna x1...z6 kan bestämmas med hög noggrannhet en gång för alla och förutsätts kända.
Vid kalibreringsförfarandet enligt uppfinningen genomförs ett antal mät- ningar. Antalet mätningar är minst lika stort som det antal robotaxlar som skall kalibreras. Om alla axlarna i den inledningsvis beskrivna sexaxliga 5 469 469 roboten skall kalibreras erfordras alltså minst sex mätningar. Antalet mät- ningar kan dock med fördel vara större, gärna betydligt större, varigenom en ökad noggrannhet hos kalibreringen kan uppnås.
Vid varje mätning körs roboten först - manuellt eller automatiskt - till en konfiguration där kontaktkroppen 8a befinner sig i en punkt Pj på något avstånd från en av kalibreringskroppens ytor. Ett exempel på ett sådant utgångsläge visas i fig Ha. Roboten körs därefter så att kontaktkroppen rör sig i riktning mot nyss nämnda yta hos kalibreringskroppen till dess att kontaktkroppen gör kontakt med nämnda yta. Denna rörelse kan på i och för sig känt sätt genomföras med ett sökförfarande som avbryter rörelsen vid kontakt eller med hjälp av ett s k mjukt servo som i och för sig strävar att fortsätta rörelsen efter kontakt men som endast kan applicera en begränsad kraft på kalibreringsverktyget. När kontakt erhållits intar kalibreringsverktyget det i fig 4b visade läget. Den aktuella sidoytans läge (i detta fall z = z6) är känt och kontaktkroppens 8a radie är känd. En koordinat (i det visade fallet z-koordinaten) för läget i baskoordinat- systemet hos kontaktkroppens centrum är därmed noggrant känd. När kontakt erhållits mellan kalibreringsverktyget och kalibreringskroppen avläses och lagras utsignalerna från robotens lägesgivare.
Mätningar genomförs lämpligen på så många av kalibreringskroppens sidoytor som praktiskt är möjligt. Exempelvis kan man dock avstå från mätningar t ex på kalibreringskroppens undre yta, vilken kan vara svåråtkomlig. Lämpligen genomförs ett flertal mätningar på varje sidoyta med skilda konfigurationer hos roboten. Robotens konfiguration definieras av dess axelvinklar, och en konfiguration skiljer sig från en annan om åtminstone någon av axelvinklar- na ändrats. Som visas i fig Äc och Äd kan två mätningar göras med kontakt- kroppen i i huvudsak samma läge i förhållande till kalibreringskroppen men med skilda robotkonfigurationer. Som visas i fig 4e kan om så önskas de olika robotkonfigurationerna väljas så att robothanden och därmed kalibre- ringsverktyget har i huvudsak samma orientering men kontaktkroppen skilda lägen i förhållande till kalibreringskroppen. Fig 4f visar exempel på två olika robotkonfigurationer vid mätning på de sidoytor hos kalibrerings- kroppen som definieras av x = xl och x = xå.
Som lägesgivare vid industrirobotar används vanligen resolvrar, och kalibreringsförfarandet enligt uppfinningen skall i det följande beskrivas 469 469 6 tillämpat på en industrirobot med denna typ av lägesgivare. Uppfinningen kan dock tillämpas även vid robotar med andra typer av lägesgivare.
Följande samband förutsätts gälla för varje axel i: 1) ei = ku ' (øi ' di) D: m! *S S) ll resolvervärde (den av resolvern indikerade vinkeln) 6. = robotvinkel (verklig vridningsvinkel i axeln) kli = utväxling mellan robotaxel och resolver di = offset i resolvern i = 1, 2...6 Ekvation 1 utgör alltså en matematisk modell som beskriver sambandet mellan robotvinkel och resolvervärde. Den har visat sig med god noggrannhet beskriva det i verkligheten rådande sambandet mellan dessa båda storheter.
Ekvation 1 kan skrivas som 2) 6. = k . - ø. + k . där kzi = - kli - di I ekvation 2 är kli känd och konstant, och kzi är den mot resolverns offset proportionella storhet som skall bestämmas genom kalibreringen.
Lägeskomponenterna av robotens s k kinematiska ekvationer kan skrivas på följande sätt: 3) fx(el, ezmeó) = x fy(61, 62...66) = y fz(61, 62...66) = z där x, y och z är koordinaterna i baskoordinatsystemet för en viss punkt hos det av robothanden uppburna verktyget. Ekvationerna är icke-linjära och innehåller förutom robotvinklarna 61... 66 även mått på robotens mekaniska dimensioner, såsom armlängder, vilka förutsätts vara kända. 7 469 469 Ekvationerna kan skrivas på följande sätt: 4) fx(e) = X fy(e) = y f (6) = z I det följande antas för enkelhets skull att sex mätningar görs, en mot varje sidoyta hos kalibreringskroppen. Mätningar görs alltså med sex olika robotkonfigurationer. Ekvation 2 ger följande samband mellan robotvinklar och resolvervärden: 5) eij = kli ° øij + kzi där 6.. är axelvinkel för axel i i konfiguration j 1J øi. är resolvervärde för axel i i konfiguration j För de sex konfigurationerna gäller: 6) fx(e) = X1 fy(6) = yz fz(e) = 23 fx(e) - xq fy(e) = y5 fz(6) = 26 där xl, yz, z3 etc är koordinaterna för kalibreringskroppens sidoytor (jämför fig 3). 469 469 8 Insättning av ekvationerna 5 i ekvationerna 6 ger ett icke-linjärt ekvationssystem: 7) fx(k21' k2z°"k26) = X1 fy(k21, k22...k26) = yz fz(k21' k22"'k26) X6 Dessa sex ekvationer innehåller de sex obekanta storheterna kzl, k22...k26, vilka kan bestämmas ur ekvationssystemet. Beräkningen av offsetvärdena kzl, k22 etc ur det icke-linjära ekvationssystemet 7 kan göras enligt följande: Först ansätts preliminära offsetvärden. Dessa kan erhållas genom att robo- ten förs till ett utgångsläge, varefter nonieskalor på varje axel avläses och skillnaderna mellan de avlästa värdena och resolvervinklarna bildas. I detta läge bestäms även utgângsvarvtalet för resolvrarna (varvtalet noll- ställs). För varje mätpunkt/konfiguration j beräknas kalibreringsverktygets aktuella koordinat utgående från de avlästa resolvervärdena och från robo- tens kinematiska modell. Skillnaden ej mellan det sålunda beräknade värdet och det kända koordinatvärdet bildas. När dessa skillnader bildats för alla 2 + 2 + + 2) Enl o o o c sex mätpunkterna bestäms en storhet a = ¶'( Storheten 5 jämförs därefter med ett förutbestämt toleransvärde. Om 5 är större än detta värde justeras de ansatta offsetvärdena enligt Newton-Gauss algoritm för lösning av överbestämda icke-linjära ekvationssystem, och det ovanstående förfarandet upprepas ända till dess att s understiger tole- ransvärdet. Till slut lagras de sålunda bestämda offsetvärdena för använd- ning för att under drift korrigera resolvervärdena.
För att det skall vara möjligt att bestämma offsetvärdena måste antalet mätningar/konfigurationer vara minst lika stort som antalet axlar som skall kalibreras. I det ovan beskrivna fallet har antagits att alla robotens sex axlar skall kalibreras och det minsta möjliga antalet mätningar, nämligen 9 469 469 sex, har antagits. Det kan dock vara lämpligt att utföra ett väsentligt större antal mätningar med skilda konfigurationer, vilket har visat sig ge en förbättrad noggrannhet vid kalibreringen.
I det ovan beskrivna exemplet har antagits att mätningar utförs på alla sex ytorna hos kalibreringskroppen. Detta är dock icke nödvändigt. Exempelvis kan det av praktiska skäl vara lämpligt att avstå från mätningar på kalibreringskroppens undre yta. Eventuellt kan en kalibreringskropp med endast tre ytor användas, och kalibreringskroppen får då formen av ett ortogonalt hörn med tre mot varandra stötande ytor. I princip krävs endast en yta hos kalibreringskroppen, och denna kan då utföras som en plan kalibreringsskiva.
Fig 5 visar principiellt uppbyggnaden av ett industrirobotsystem med styr- organ för automatiskt genomförande av det ovan beskrivna kalibreringsför- farandet. Roboten 2-6 är på ovan beskrivet sätt försedd med en kalibre- ringskropp 7 och ett kalibreringsverktyg 8. Robotens styrutrustning 10 innefattar på känt sätt en datorutrustning med erforderliga minnen för program och andra data, drivorgan för de olika robotaxlarnas drivmotorer samt erforderlig matningsutrustning. Styrutrustningen 10 är förbunden med en programmeringsenhet 11 för programmering och övrig betjäning av roboten.
Av styrutrustningen är i fig 5 visad programexekveraren 101, vilken på känt sätt bringar roboten att utföra ett inlagrat program. I ett minne 107 är robotens kinematiska modell inlagrad. I ett minne 102 är rörelseprogrammet för kalibreringsproceduren inlagrat. I ett minne 103 lagras före den auto- matiska kalibreringsproceduren in värden på de preliminära offsetparamet- rarna. En minnesarea 104 är avsedd för inlagring av de vid varje mätning under kalibreringsförfarandet avlästa resolvervärdena. I en ytterligare minnesarea 105 inlagras före det automatiska kalibreringsförfarandet erfor- derliga grunddata såsom koordinaterna för kalibreringskroppens sidoytor samt kalibreringsverktygets längd och spetsradie. Styrutrustningen inne- fattar vidare beräkningsorgan 106, vilka, när samtliga mätningar verk- ställts, med ledning av de avlästa resolvervärdena, den kinematiska model- len samt av grunddata från minnet 105 på ovan beskrivet sätt beräknar offsetparametrarna. Styrutrustningen avger erforderliga styrsignaler CS till roboten och erhåller från roboten resolvervärden TS.
Före kalibreringen inlagras, t ex en gång för alla, ett kalibreringsprogram i minnesarean 102. Programmet är anordnat att styra robotens rörelser och 469 469 10 övriga funktioner under kalibreringsproceduren. Vidare inlagras i minnes- arean 103 preliminära värden för offsetparametrarna och i minnesarean 105 koordinaterna för kalibreringskroppens ytor samt längd och spetsradie hos kalibreringsverktyget. Uppbyggnaden av kalibreringsprogrammet visas i fig 6. Storheten j anger den aktuella konfigurationen och det förutsätts att mätningar skall göras med M olika konfigurationer. Efter start av program- met - ST - sätts j = 1. Därefter lagras i utrustningens arbetsminne in koordinater för en utgångspunkt Pj (se fig Äa) samt aktuell koordinatinfor- mation Cj. Sistnämnda information anger för den aktuella konfigurationen dels koordinaten för den aktuella sidoytan hos kalibreringskroppen och dels i vilken riktning kalibreringsverktyget skall förflyttas från utgångspunk- ten Pj för att nå kontakt med sidoytan. Härefter förflyttas roboten - blocket GTS - i riktning mot sidoytan. I blocket CO? avkänns om kontakt har erhållits med siodytan. Om svaret är nej fortsätts förflyttningen, och om svaret är ja inlagras i minnesarean 104 resolvervärdena øij - blocket STO øij. Härefter undersöks i blocket j = M? om alla önskade mätningar genomförts. Om så icke är fallet sätts j = j + 1 och nästa mätning utförs.
När alla mätningarna utförts, dvs då j = M går programmet vidare till ett beräkningsförfarande, DET kzi, där offsetparametrarna bestäms. De sålunda bestämda parametrarna lagras därefter - STO k i - för senare användning vid 2 drift av roboten. Härefter avslutas programmet - blocket SP.
Fig 7 visar mera i detalj uppbyggnaden av funktionsblocket DET kzi. Be- räkningen börjar med en avläsning av aktuella värden på offsetparametrarna, blocket RE kzi. Första gången hämtas dessa värden från minnesarean 103, där de preliminära offsetparametrarna lagrats. Därefter sätts j = 1, dvs den första mätkonfigurationen väljes. De för denna konfiguration avlästa och lagrade resolvervärdena øij avläses liksom koordinattyp (x, y eller z) och koordinatvärde för den aktuella sidoytan. Detta utförs i blocket RE øij, Oj. Härefter beräknas kalibreringsverktygets koordinat med hjälp av till- lämplig ekvation ur ekvationssystemet 7 ovan. Denna funktion betecknas i figuren med CM Cj,, och det erhållna koordinatvärdet betecknas med Cj,.
Därefter bildas skillnaden ej = Cj - Cj,, där Cj är den verkliga och kända koordinaten för den aktuella sidoytan. Därefter sker - j = M? - en av- känning av om alla aktuella konfigurationer genomlöpts. Om så icke är fallet sätts j = j + 1 och motsvarande beräkning genomförs för nästa robot- konfiguration. När alla konfigurationerna genomlöpts är j = M och en stor- het 5 = V (512 + 522 + ... sM2) bildas. Om denna storhet uppgår till n 469 469 eller överstiger ett förutbestämt toleransvärde T är detta en indikation på att de använda värdena kzi för offsetparametrarna är felaktiga. I så fall justeras dessa värden, t ex enligt den ovan nämnda Newton-Gauss algoritm, i blocket ADJ kzi, varefter beräkningen upprepas. Detta förfarande upprepas med successiva justeringar av offsetparametrarna och efterföljande bestäm- ningar av felet s ända till dess att sistnämnda storhet understiger den förutbestämda toleransnivån. När så är fallet går programmet vidare till nästa block i fig 6, där de senast använda värdena på offsetparametrarna lagras.
Uppfinningen har ovan beskrivits i anslutning till en industrirobot med sex roterande axlar, men uppfinningen kan med samma fördel tillämpas på robotar med ett annat antal axlar än det ovan beskrivna. Ovan har vidare beskrivits hur förfarandet används för kalibrering av samtliga axlar hos roboten. Det kan ibland vara lämpligt att avstå från kalibrering av någon eller några av robotaxlarna. Exempelvis kan vid den i fig 1 visade roboten kalibrerings- kroppen 7 i stället anordnas fäst vid stativet 3 och användas för kalibre- ring av robotens axlar A2-A6. Eventuell erforderlig kalibrering av axeln Al får då verkställas på annat sätt. Kalibreringsförfarandet enligt uppfinn- ingen tenderar att ge ökad noggrannhet ju större skillnaderna mellan de använda konfigurationerna är. För att uppnå största möjliga variation mel- lan de använda robotkonfigurationerna kan roboten förses med flera kalibre- ringskroppar anordnade på skilda ställen, vilka är så valda att största möjliga skillnader erhålles mellan robotkonfigurationerna vid de olika mätningarna. Vid den ovan beskrivna föredragna utföringsformen av uppfinn- ingen bringas kalibreringsverktyget under kalibreringen till mekanisk kon- takt med en kalibreringskropp. Som framgår av det ovanstående är det väsentligt för kalibreringsförfarandet att i vart och ett av de använda kalibreringslägena en av koordinaterna för kalibreringsverktyget är känd i baskoordinatsystemet. För detta ändamål kan som alternativ till den ovan beskrivna utföringsformen vilken godtycklig anordning som helst användas som indikerar när kalibreringsverktyget intagit ett känt koordinatläge i bassystemet, exempelvis kapacitiva givare eller optiska givare.

Claims (7)

469 469 12 PATENTKRAV
1. Förfarande för kalibrering av ett antal rörelseaxlar hos en industri- robot (2-6), vilken har ett flertal rörelseaxlar (A1-A6) med för var och en av nämnda axlar en lägesgivare anordnad att avge en utsignal (øi) som definierar axelns aktuella vinkelläge, samt en robothand (6) för uppbärande av ett verktyg, k ä n n e t e c k n a t av att offsetvärden (kzi) för robotens axelläges- givare bestämmes genom att a) b) c) å) roboten förses med ett av robothanden uppburet kalibreringsverktyg (8) samt med en kalibreringskropp (7) med en eller flera plana ytor, av vilka varje yta är vinkelrät mot en axel i ett fast koordinatsystem (x, y, z), baskoordinatsystemet, och har känt läge i detta system, roboten körs till ett kalibreringsläge, i vilket kalibreringsverktyget bringas till mekanisk kontakt med en enda av nämnda plana ytor hos kalibreringskroppen (7) för noggrann bestämning av läget hos en punkt hos kalibreringsverktyget i en enda baskoordinat, den mot ytan vinkel- räta koordinataxeln, i kalibreringsläget avläses och lagras utsignalerna från robotens läges- givare, momenten b) och c) upprepas ett antal gånger minst lika med antalet rörelseaxlar som skall kalibreras och med skilda konfigurationer hos roboten, utgående från 1) robotens kinematiska ekvationer, 2) en modell över sambandet mellan axelläge och lägesgivarsignal, 3) de i kalibreringslägena kända koordinaterna i baskoordinatsystemet, 13 469 469 Ä) de avlästa och lagrade lägesgivarsignalerna beräknas lägesgivarnas offsetvärden.
2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att för var och en av ett flertal skilda konfigurationer hos robotarmarna utföres ett flertal mätningar med sinsemellan skilda orienteringar hos robothand- leden.
3. Industrirobotsystem för genomförande av förfarandet enligt patent- kravet 1 och med en industrirobot som har ett flertal rörelseaxlar (A1-A6) med för var och en av nämnda axlar en lägesgivare anordnad att avge en utsignal (øi) som definierar axelns aktuella vinkelläge, en robothand (6) för uppbärande av ett verktyg, ett styrsystem (10) för styrning av robothandens läge och orientering i enlighet med ett program och anordnat att motta lägesgivarnas utsignaler, k ä n n e t e c k n a t av att det innefattar en kalibreringskropp (7) anordnad för montering på roboten och med en eller flera plana ytor, varvid varje yta är vinkelrät mot en axel i ett fast koordinatsystem (x, y, z), baskoordinatsystemet, och har ett i detta koordinatsystem känt läge, ett kalibreringsverktyg (8) anordnat att uppbäras av robothanden (6) och att för bestämning av offsetvärden (kzi) hos robotens lägesgivare föras till ett antal kalibreringslägen med sinsemellan skilda robotkonfigura- tioner, varvid i varje kalibreringsläge kalibreringsverktyget bringas till mekanisk kontakt med en enda av kalibreringskroppens plana ytor, organ (10) anordnade att i varje kalibreringsläge avläsa och lagra utsignalerna från robotens lägesgivare, samt beräkningsorgan (106) anordnade att utgående från 1) robotens kinematiska ekvationer, 469 469 1" 2) en modell över sambandet mellan axelläge och lägesgivarsignal, 3) de i kalibreringslägena kända koordinaterna i baskoordinatsystemet, 4) de avlästa och lagrade lägesgivarsignalerna beräkna lägesgivarnas offsetvärden (kzi).
4. Industrirobotsystem enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n a t av att det innefattar lagringsorgan (102) för lagring av ett kalibrerings- program för automatiskt genomförande av kalibreringsförfarandet.
5. Industrirobotsystem enligt något av patentkraven 3 och Ä, k ä n n e- t e c k n a t av att kalibreringskroppen (7) har formen av en parallell- epiped.
6. Industrirobotsystem enligt något av patentkraven 3-5, k ä n n e- t e c k n a t av att kalibreringsverktyget (8) innefattar en kontaktkropp (8a) anordnad att bringas i mekanisk kontakt med kalibreringskroppen (7).
7. Industrirobotsystem enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k n a t av att kontaktkroppen (8a) har sfärisk form.
SE9000273A 1990-01-26 1990-01-26 Foerfarande och anordning foer kalibrering av roerelseaxlar hos en industrirobot SE469469B (sv)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9000273A SE469469B (sv) 1990-01-26 1990-01-26 Foerfarande och anordning foer kalibrering av roerelseaxlar hos en industrirobot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9000273A SE469469B (sv) 1990-01-26 1990-01-26 Foerfarande och anordning foer kalibrering av roerelseaxlar hos en industrirobot

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9000273D0 SE9000273D0 (sv) 1990-01-26
SE9000273L SE9000273L (sv) 1991-07-27
SE469469B true SE469469B (sv) 1993-07-12

Family

ID=20378357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9000273A SE469469B (sv) 1990-01-26 1990-01-26 Foerfarande och anordning foer kalibrering av roerelseaxlar hos en industrirobot

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE469469B (sv)

Also Published As

Publication number Publication date
SE9000273L (sv) 1991-07-27
SE9000273D0 (sv) 1990-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE501867C2 (sv) Förfarande och system för kalibrering av en industrirobot utnyttjande en sfärisk kalibreringskropp
US9333654B2 (en) Robot parts assembly on a workpiece moving on an assembly line
SE501263C2 (sv) Förfarande för kalibrering av rörelseaxlar hos en industrirobot
JP5442457B2 (ja) 位置の突き止め
US5239855A (en) Positional calibration of robotic arm joints relative to the gravity vector
US8989897B2 (en) Robot-cell calibration
SE508161C2 (sv) Förfarande och anordning för kalibrering av rörelseaxlar hos en industrirobot
US7040033B2 (en) Six degrees of freedom precision measuring system
CN101660904A (zh) 一种用于测量机器人的运动学标定的方法
CN113021358B (zh) 机械臂工具坐标系原点标定方法、装置和电子设备
WO2018196232A1 (zh) 机器人和末端执行器的自动标定方法及系统
CN110672049B (zh) 用于确定机器人坐标系与工件坐标系间关系的方法及系统
US11618163B2 (en) Industrial robot system
KR20170056372A (ko) 이동형 3차원 좌표 측정기(cmm)의 에러 측정 및 보상 방법
Driels et al. Robot calibration using an automatic theodolite
Traslosheros et al. One camera in hand for kinematic calibration of a parallel robot
US5383368A (en) Deflection sensor for robot links
JP2000055664A (ja) 姿勢を計測する機能を持つ多関節型ロボット・システム、ターン・テーブルを校正基準に用いてジャイロの計測精度を検証する方法及びシステム、及び、n軸で構成されるターン・テーブルのキャリブレーションを行う装置及び方法
SE469469B (sv) Foerfarande och anordning foer kalibrering av roerelseaxlar hos en industrirobot
KR20190009514A (ko) 기하학적 오차 측정기능이 구비된 볼바
JPH01153907A (ja) 画像処理装置を利用した視覚センサ姿勢補正方式
TWI746004B (zh) 機器手臂的原點校正方法
Vira Robots' end point sensing: hardware and software techniques
Lee et al. Study on optimal calibration configurations of a parallel type machining center under a single planar constraint
Hornshaw et al. Measurement of the Accuracy of a Puma 560 Industrial Robot

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 9000273-4

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed