WO2024060569A1 - Scara机器人的臂长参数补偿方法、装置、设备及非易失性可读存储介质 - Google Patents

Scara机器人的臂长参数补偿方法、装置、设备及非易失性可读存储介质 Download PDF

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WO2024060569A1
WO2024060569A1 PCT/CN2023/085270 CN2023085270W WO2024060569A1 WO 2024060569 A1 WO2024060569 A1 WO 2024060569A1 CN 2023085270 W CN2023085270 W CN 2023085270W WO 2024060569 A1 WO2024060569 A1 WO 2024060569A1
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WO
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scara robot
arm
parameter
arm length
robotic
Prior art date
Application number
PCT/CN2023/085270
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French (fr)
Inventor
李超
谢帅虎
Original Assignee
苏州元脑智能科技有限公司
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Publication date
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1602—Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1602—Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
    • B25J9/161—Hardware, e.g. neural networks, fuzzy logic, interfaces, processor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • This application relates to the field of robots, and in particular to a method for compensating arm length parameters of a SCARA robot. This application also relates to a device, equipment and non-volatile readable storage media for compensating arm length parameters of a SCARA robot.
  • SCARA Selective Compliance Assembly Robot Arm
  • the SCARA robot mainly includes a first robotic arm located on the installation base and a second processing arm connected to the first robotic arm. Both robotic arms can be controlled to rotate around their own fulcrum in the horizontal plane, so that the second robotic arm The end of the robotic arm reaches the target position to perform related operations; it is not difficult to see that how to accurately control the end of the second robotic arm to reach the target position is the key to the work of the SCARA robot.
  • the important parameter of the two mechanical arms of the SCARA robot is the arm length.
  • the arm length parameters currently used are theoretical values. Due to the existence of errors such as processing errors and assembly errors, the theoretical values of the two mechanical arms of the SCARA robot are bound to be different from the actual values. There is a gap in the arm length parameters, which makes it difficult to accurately move the end of the second mechanical arm of the current SCARA robot to the target position, resulting in poor control accuracy.
  • the purpose of this application is to provide a method for compensating the arm length parameters of a SCARA robot.
  • the real arm length can be imported into the control system of the SCARA robot, so that the SCARA robot can more accurately control the end of the mechanical arm to reach the designated position, improving the control accuracy;
  • Another purpose of this application is to provide an arm length parameter compensation device, equipment and a non-volatile readable storage medium for a SCARA robot.
  • the real arm length can be imported into the control system of the SCARA robot, so that the SCARA robot can more accurately Control the end of the robotic arm to reach the designated position, improving control accuracy.
  • this application provides a SCARA robot arm length parameter compensation method, including:
  • the real arm lengths of the two robotic arms of the SCARA robot are calculated according to the corresponding relationship
  • the first parameter is the rotation angle of the two robotic arms
  • the second parameter is the plane coordinate value of the end of the robotic arm away from the installation base in the SCARA robot coordinate system.
  • the pre-stored corresponding relationship between the lengths of the two manipulator arms of the SCARA robot with respect to the first parameter and the second parameter is specifically:
  • the corresponding relationship between the lengths of the two robotic arms of the SCARA robot with respect to the first parameter and the second parameter is determined based on the positive arithmetic formula of the SCARA robot and the calculation formula of the mechanical arm rotation angle built into the SCARA robot.
  • controlling the two mechanical arms of the SCARA robot to move to any position and obtaining the first parameter of the current position of the two mechanical arms of the SCARA robot is specifically:
  • the preset rotation angle calculation formula is:
  • R1 is the rotation angle of the first robotic arm connected to the installation base
  • R2 is the rotation angle of the second robotic arm connected to the first robotic arm
  • PUU1 is the PUU value fed back by the servo motor of the first robotic arm
  • PUU2 is The PUU value fed back by the servo motor of the second robotic arm.
  • D1 is the number of single-turn feedback pulses of the servo motor of the first robotic arm.
  • D2 is the feedback pulse number of the second mechanical arm. The number of single-turn feedback pulses of the arm's servo motor
  • D11 is the deceleration ratio constant of the first robotic arm
  • D22 is the deceleration ratio constant of the second robotic arm.
  • the displacement measurement system includes a displacement sensor and a processor
  • the second parameter used to measure the current position of the SCARA robot through the displacement measurement system is specifically:
  • the plane installation coordinate value, the first distance and the second distance the plane coordinate value of the end of the mechanical arm away from the installation base in the SCARA robot coordinate system is determined.
  • the displacement measurement system further comprises:
  • a calibration target installed at the end of the robotic arm away from the mounting base
  • the first distance in the X direction and the second distance in the Y direction between the end of the robot arm away from the installation base and the displacement sensor are measured by the displacement sensor. Specifically, they are:
  • the third distance and the fourth distance, the first distance in the X direction and the second distance in the Y direction between the end of the robotic arm away from the installation base and the displacement sensor are calculated.
  • the calibration target is square and its geometric center is mounted to coincide with the geometric center of the end of the robot arm away from the mounting base.
  • the displacement measurement system further includes:
  • Prompter used to prompt the true arm length under the control of the processor.
  • prompters include local prompters as well as remote prompters.
  • the arm length parameter compensation method of the SCARA robot also includes:
  • the alarm is controlled to sound an alarm.
  • the arm length parameter compensation method of the SCARA robot also includes:
  • the average of all stored real arm lengths is used as the final real arm length, and the movement of the two robotic arms of the SCARA robot is controlled to Steps to stop at any position and obtain the first parameters of the current position of the two robotic arms of the SCARA robot.
  • the correspondence between the lengths of the two mechanical arms of the pre-stored SCARA robot and the first parameter and the second parameter is obtained as follows:
  • this application also provides an arm length parameter compensation device for the SCARA robot, including:
  • An acquisition module is used to acquire a correspondence between the lengths of two mechanical arms of a pre-stored SCARA robot and the first parameter and the second parameter;
  • the control module is used to control the movement of the two mechanical arms of the SCARA robot to any position and obtain the first parameters of the current position of the two mechanical arms of the SCARA robot;
  • the measurement module is used to measure the second parameter of the SCARA robot at the current position through the displacement measurement system;
  • a calculation module used to calculate the real arm lengths of the two mechanical arms of the SCARA robot based on the first parameter and the second parameter and according to the corresponding relationship;
  • the import module is used to import the real arm length into the control system of the SCARA robot so that the robot arm can be controlled through it;
  • the first parameter is the rotation angle of the two robotic arms
  • the second parameter is the plane coordinate value of the end of the robotic arm away from the installation base in the SCARA robot coordinate system.
  • this application also provides an arm length parameter compensation device for the SCARA robot, including:
  • Memory used to store computer programs
  • the processor is used to implement the steps of the arm length parameter compensation method of the SCARA robot when executing the computer program.
  • this application also provides a non-volatile readable storage medium.
  • a computer program is stored on the non-volatile readable storage medium.
  • the computer program is executed by the processor, the arm length of the SCARA robot is realized as above. Steps of parameter compensation method.
  • This application provides a method for compensating arm length parameters of a SCARA robot, taking into account the mechanical
  • the plane coordinate value of the arm end can be calculated from the length of the two robot arms and the rotation angle of the two robot arms. Therefore, this application can pre-set the plane coordinate value of the real arm length of the two robot arms of the SCARA robot with respect to the robot arm end. and the corresponding relationship between the two parameters of the rotation angle, and then use the displacement measurement system to measure the precise plane coordinates of the end of the robotic arm. Based on this measured value, the true arm length of the robotic arm can be calculated, and finally the true arm length is imported into the SCARA robot.
  • the control system allows the SCARA robot to more accurately control the end of the robotic arm to reach the designated position, improving control accuracy.
  • This application also provides an arm length parameter compensation device, equipment and a non-volatile readable storage medium for a SCARA robot, which have the same beneficial effects as the arm length parameter compensation method for a SCARA robot.
  • Figure 1 is a schematic flow chart of a SCARA robot arm length parameter compensation method provided by this application;
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the rotation mode of the robotic arm provided by this application.
  • Figure 3 is a schematic structural diagram of a displacement measurement system provided by this application.
  • Figure 4 is a schematic structural diagram of an arm length parameter compensation device of a SCARA robot provided by this application;
  • Figure 5 is a schematic structural diagram of an arm length parameter compensation device of a SCARA robot provided by this application.
  • the core of this application is to provide a method for compensating the arm length parameters of the SCARA robot. Simply import the real arm length into the control system of the SCARA robot, so that the SCARA robot can more accurately control the end of the mechanical arm to reach the designated position, improving the control accuracy;
  • Another core of this application is to provide an arm length parameter compensation device, equipment and a non-volatile readable storage medium for a SCARA robot.
  • the real arm length can be imported into the control system of the SCARA robot, so that the SCARA robot can more accurately Control the end of the robotic arm to reach the designated position, improving control accuracy.
  • FIG. 1 is a schematic flow chart of a SCARA robot arm length parameter compensation method provided by this application.
  • the SCARA robot arm length parameter compensation method includes:
  • the plane coordinate value of the end of the mechanical arm of the SCARA robot can be calculated from the length of the two mechanical arms and the rotation angle of the two mechanical arms, that is to say The real arm length of the robot arm can actually be obtained by inverse calculation from the precise plane coordinates of the end of the robot arm (i.e., the second parameter) and the rotation angles of the two robot arms (i.e., the first parameter). Therefore, this application can be preset The corresponding relationship between the real arm length of the two mechanical arms of the SCARA robot and the two parameters of the plane coordinate value of the end of the mechanical arm and the rotation angle, so that it can be used as the data basis for subsequent steps to perform the inverse calculation of the real arm length.
  • the SCARA robot mentioned in the embodiment of the present application has two robotic arms that can rotate in a horizontal plane, and the SCARA robot can be a transportation SCARA robot, that is, it can be debugged and controlled through a cloud platform, etc., which is not limited in the embodiment of the present application.
  • S102 Control the two mechanical arms of the SCARA robot to move to any position and obtain the first parameters of the two mechanical arms of the SCARA robot at the current position;
  • the precise first parameter and the second parameter can be determined in order to participate in the reverse calculation of the actual arm length.
  • the SCARA robot itself can calculate the precise rotation angle of each robotic arm through the signal feedback from the servo motor of each robotic arm
  • the embodiment of the present application can control the two robotic arms of the SCARA robot to move to any position and stay still, and then calculate the first parameter of the two robotic arms of the SCARA robot at the current position by obtaining the signal of the servo motor of the two robotic arms during this process, and the accuracy is relatively high.
  • S103 Determine the second parameter of the SCARA robot at its current position through the displacement measurement system
  • Figure 2 is a schematic diagram of the mechanical arm rotation mode provided by the present application.
  • (X, Y) is the plane coordinate value of the end of the robotic arm away from the mounting base
  • A1 is the arm length of the first robotic arm
  • A2 is the arm length of the second robotic arm
  • R1 is the distance of the first robotic arm around the mounting base.
  • Rotation angle, R2 is the rotation angle of the second robotic arm The rotation angle of a robotic arm.
  • S104 Based on the first parameter and the second parameter, calculate the real arm lengths of the two mechanical arms of the SCARA robot according to the corresponding relationship;
  • the real arm length of the two mechanical arms of the SCARA robot can be calculated. Since the accuracy of the first parameter and the second parameter is relatively high, , so the accuracy of the calculated true arm length is also higher.
  • S105 Import the real arm length into the control system of the SCARA robot so that the robotic arm can be controlled through it;
  • the first parameter is the rotation angle of the two robotic arms
  • the second parameter is the plane coordinate value of the end of the robotic arm away from the installation base in the SCARA robot coordinate system.
  • the real arm length can be imported into the control system of the SCARA robot so that the robot arm can be controlled through it.
  • the real arm length of the first robot arm and the second robot arm can be added to the real arm length.
  • the real arm length of the robotic arm is used as the A1 and A2 values in the above forward operation formula, thereby improving the accuracy of the robotic arm control.
  • This application provides a method for compensating the arm length parameters of the SCARA robot.
  • the plane coordinate value of the end of the mechanical arm of the SCARA robot can be calculated from the lengths of the two mechanical arms and the rotation angles of the two mechanical arms.
  • this application can The corresponding relationship between the real arm lengths of the two mechanical arms of the SCARA robot and the two parameters of the plane coordinate value and the rotation angle of the robot arm end is preset, and then the precise plane coordinate value of the robot arm end is measured through the displacement measurement system. According to the The measured value can be used to calculate the true arm length of the robotic arm.
  • the true arm length can be imported into the SCARA robot's control system, so that the SCARA robot can more accurately control the end of the robotic arm to reach the designated position, improving control accuracy.
  • the pre-stored corresponding relationship between the lengths of the two manipulator arms of the SCARA robot with respect to the first parameter and the second parameter is specifically:
  • the corresponding relationship between the lengths of the two robotic arms of the SCARA robot with respect to the first parameter and the second parameter is determined based on the positive arithmetic formula of the SCARA robot and the calculation formula of the mechanical arm rotation angle built into the SCARA robot.
  • the two calculation formulas are existing calculation formulas pre-stored in the control system of the SCARA robot. Through these two calculation formulas, the length of the two mechanical arms of the SCARA robot can be quickly and accurately determined with respect to the first parameter and the second parameter. corresponding relationship.
  • the corresponding relationship between the lengths of the two mechanical arms of the SCARA robot with respect to the first parameter and the second parameter can also be determined through other methods, which are not limited in the embodiments of the present application.
  • controlling the two mechanical arms of the SCARA robot to move to any position and obtaining the first parameters of the current position of the two mechanical arms of the SCARA robot is specifically:
  • the SCARA robot is deliberately controlled to start moving from a static state for a short period of time, and the user unit PUU value of the electronic gear ratio fed back by the SCARA robot's servo motor during this period of time and the preset rotation angle of the SCARA robot are used.
  • the calculation formula calculates the first parameter of the two mechanical arms of the SCARA robot at the current position.
  • the control method is simple and the calculation speed is fast.
  • the stop command can be sent by the user through a human-computer interaction device, or can be automatically generated by a timer when the SCARA robot running time is reached.
  • the embodiments of the present application are not limited here.
  • the preset rotation angle calculation formula is:
  • R1 is the rotation angle of the first robotic arm connected to the installation base
  • R2 is the rotation angle of the second robotic arm connected to the first robotic arm
  • PUU1 is the PUU value fed back by the servo motor of the first robotic arm
  • PUU2 is The PUU value fed back by the servo motor of the second robotic arm
  • D1 is the number of single-turn feedback pulses of the servo motor of the first robotic arm
  • D2 is the number of single-turn feedback pulses of the servo motor of the second robotic arm
  • D11 is the number of feedback pulses of the first robotic arm.
  • D22 is the deceleration ratio constant of the second robotic arm.
  • this formula is relatively simple and accurate, and the rotation angles of the first robotic arm and the second robotic arm can be quickly and accurately calculated.
  • the rotation angle calculation formulas of the first robotic arm and the second robotic arm can also be in other forms, which are not limited in the embodiments of the present application.
  • the displacement measurement system includes a displacement sensor 1 and a processor;
  • the second parameter used to measure the current position of the SCARA robot through the displacement measurement system is specifically:
  • the plane installation coordinate value, the first distance and the second distance the plane coordinate value of the end of the mechanical arm away from the installation base in the SCARA robot coordinate system is determined.
  • the structure of the displacement measurement system is relatively simple, and the calculation principle is relatively simple and clear.
  • the displacement measurement system can quickly and accurately measure the plane coordinate value of the end of the mechanical arm far away from the installation base in the SCARA robot coordinate system.
  • the displacement measurement system can also be in other specific forms, which are not limited in the embodiments of the present application.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of the structure of a displacement measurement system provided by the present application.
  • the displacement measurement system further includes:
  • a calibration target installed at the end of the robotic arm away from the mounting base
  • the first distance in the X direction and the second distance in the Y direction between the end of the robot arm away from the installation base and the displacement sensor 1 are measured by the displacement sensor 1. Specifically, they are:
  • the third distance and the fourth distance, the first distance in the X direction and the second distance in the Y direction between the end of the robotic arm away from the installation base and the displacement sensor 1 are calculated.
  • a calibration target can be installed at the end of the second robotic arm in order to provide regular edges.
  • the sides of the calibration target are perpendicular to the X and Y directions, so that the displacement sensor 1 can measure The distance from the nearest edge of the calibration target.
  • X1 is the distance between the displacement sensor 1 in the The distance from the origin of the coordinate system
  • X3 is the first distance
  • Y3 is the second distance
  • E1 is the side length of the square calibration target
  • (X2, Y2) is the desired end of the robotic arm away from the installation base on the SCARA robot Plane coordinate values in the coordinate system.
  • the calibration target is square and its geometric center is installed to coincide with the geometric center of the end of the robot arm away from the installation base.
  • the length of each side of the square calibration target is equal, which facilitates related calculations, and there is no need to distinguish between long and short sides, making it easy to install.
  • the shape of the calibration target can also be other types, which is not limited in the embodiments of the present application.
  • the displacement measurement system further includes:
  • Prompter used to prompt the true arm length under the control of the processor.
  • a prompter can also be used to prompt the true arm length.
  • the prompter includes a local prompter and a remote prompter.
  • the prompter in the embodiment of the present application includes a local prompter. And two types of remote prompters.
  • the local prompter can be of many types, such as a display, and the remote prompter can also be of many types, such as a computer or a mobile phone, which are not limited in the embodiments of the present application.
  • the arm length parameter compensation method of the SCARA robot also includes:
  • the alarm is controlled to sound an alarm.
  • the embodiment of the present application can be used when the difference between the real arm length and the preset theoretical arm length is greater than the preset value. Control the alarm.
  • the preset value can be set independently, and is not limited in the embodiments of the present application.
  • the alarm may be of various types, for example, it may be a buzzer, etc., which is not limited in the embodiments of the present application.
  • the arm length parameter compensation method of the SCARA robot also includes:
  • the average of all stored real arm lengths is used as the final real arm length, and the movement of the two robotic arms of the SCARA robot is controlled to Steps to stop at any position and obtain the first parameters of the current position of the two robotic arms of the SCARA robot.
  • the average of the true arm lengths calculated multiple times can be imported into the control system of the SCARA robot as the final true arm length, thereby further improving the control accuracy of the robotic arm.
  • the preset threshold can be set independently, for example, it can be set to 5, etc., and the embodiment of the present application is not limited here.
  • obtaining the pre-stored corresponding relationship between the lengths of the two manipulator arms of the SCARA robot with respect to the first parameter and the second parameter is specifically:
  • the real arm length may change as the number of mechanical operations increases, the real arm length may be corrected periodically in the embodiment of the present application.
  • the preset period can be set independently, for example, it can be one week, etc., which is not limited in the embodiments of the present application.
  • Figure 4 shows an arm length parameter compensation device of a SCARA robot provided by this application.
  • the arm length parameter compensation device of the SCARA robot includes:
  • the acquisition module 41 is used to acquire the pre-stored correspondence between the lengths of the two mechanical arms of the SCARA robot with respect to the first parameter and the second parameter;
  • the control module 42 is used to control the two mechanical arms of the SCARA robot to move to any position and obtain the first parameters of the two mechanical arms of the SCARA robot at the current position;
  • the measurement module 43 is used to measure the second parameter of the SCARA robot at the current position through the displacement measurement system;
  • the calculation module 44 is used to calculate the real arm lengths of the two mechanical arms of the SCARA robot based on the first parameter and the second parameter and according to the corresponding relationship;
  • the import module 45 is used to import the real arm length into the control system of the SCARA robot so that the robotic arm can be controlled through it;
  • the first parameter is the rotation angle of the two robotic arms
  • the second parameter is the plane coordinate value of the end of the robotic arm away from the installation base in the SCARA robot coordinate system.
  • This application provides a method for compensating the arm length parameters of the SCARA robot.
  • the plane coordinate value of the end of the mechanical arm of the SCARA robot can be calculated from the lengths of the two mechanical arms and the rotation angles of the two mechanical arms.
  • this application can The corresponding relationship between the real arm lengths of the two mechanical arms of the SCARA robot and the two parameters of the plane coordinate value and the rotation angle of the robot arm end is preset, and then the precise plane coordinate value of the robot arm end is measured through the displacement measurement system. According to the The measured value can be used to calculate the true arm length of the robotic arm.
  • the true arm length can be imported into the SCARA robot's control system, so that the SCARA robot can more accurately control the end of the robotic arm to reach the designated position, improving control accuracy.
  • the pre-stored corresponding relationship between the lengths of the two manipulator arms of the SCARA robot with respect to the first parameter and the second parameter is specifically:
  • the corresponding relationship between the lengths of the two robotic arms of the SCARA robot with respect to the first parameter and the second parameter is determined based on the positive arithmetic formula of the SCARA robot and the calculation formula of the mechanical arm rotation angle built into the SCARA robot.
  • control module 42 includes:
  • the first control module is used to control the two mechanical arms of the SCARA robot to deviate from the initial position from rest;
  • the second control module is used to control the two mechanical arms of the SCARA robot to stop moving in response to the received stop command;
  • the value acquisition module is used to obtain the user unit PUU value of the electronic gear ratio fed back by the servo motor of the SCARA robot during the movement of the SCARA robot;
  • the parameter calculation module is used to calculate the first parameters of the two mechanical arms of the SCARA robot at the current position based on the PUU value and the preset rotation angle calculation formula of the SCARA robot.
  • the preset rotation angle calculation formula is:
  • R1 is the rotation angle of the first robotic arm connected to the installation base
  • R2 is the rotation angle of the second robotic arm connected to the first robotic arm
  • PUU1 is the PUU value fed back by the servo motor of the first robotic arm
  • PUU2 is The PUU value fed back by the servo motor of the second robotic arm
  • D1 is the number of single-turn feedback pulses of the servo motor of the first robotic arm
  • D2 is the number of single-turn feedback pulses of the servo motor of the second robotic arm
  • D11 is the number of feedback pulses of the first robotic arm.
  • D22 is the deceleration ratio constant of the second robotic arm.
  • the displacement measurement system includes a displacement sensor 1 and a processor;
  • Measurement module 43 includes:
  • the first determination module is used to determine the plane installation coordinate value of the displacement sensor 1 installed at a specified position in the coordinate system of the SCARA robot;
  • a measurement module used to measure the first distance in the X direction and the second distance in the Y direction between the end of the robotic arm away from the installation base and the displacement sensor 1 through the displacement sensor 1;
  • the second determination module is used to determine the plane coordinate value of the end of the mechanical arm away from the installation base in the SCARA robot coordinate system based on the plane installation coordinate value, the first distance and the second distance.
  • the displacement measurement system also includes:
  • a calibration target installed at the end of the robotic arm away from the mounting base
  • the measurement module includes:
  • the measurement submodule is used to measure the third distance in the X direction and the fourth distance in the Y direction between the displacement sensor 1 and the calibration target through the displacement sensor 1;
  • the calculation submodule is used to calculate the first distance in the X direction and the second distance in the Y direction between the end of the robotic arm away from the installation base and the displacement sensor 1 based on the size data of the calibration target, the third distance, and the fourth distance.
  • the calibration target is square and its geometric center is installed to coincide with the geometric center of the end of the robot arm away from the mounting base.
  • the displacement measurement system also includes:
  • the prompter is used to prompt the actual arm length under the control of the processor.
  • the prompter includes a local prompter and a remote prompter.
  • the arm length parameter compensation method of the SCARA robot also includes:
  • the judgment module determines whether the difference between the real arm length and the preset theoretical arm length is greater than the preset value. If the difference between the real arm length and the preset theoretical arm length is greater than the preset value, an alarm control is triggered. module;
  • Alarm module used to control the alarm alarm.
  • the arm length parameter compensation method of the SCARA robot also includes:
  • a storage judgment module used to store the real arm length and judge whether the number of stored real arm lengths reaches a preset threshold, and trigger acquisition when the number of stored real arm lengths does not reach the preset threshold.
  • Module 41 trigger the mean calculation module 44 when the number of stored real arm lengths reaches the preset threshold;
  • the average calculation module is used to use the average of all stored real arm lengths as the final real arm length, and trigger the control module 42 .
  • the acquisition module 41 is specifically used to:
  • Figure 5 shows an arm length parameter compensation device of a SCARA robot provided by this application.
  • the arm length parameter compensation device of the SCARA robot includes:
  • Memory 51 used to store computer programs
  • the processor 52 is configured to implement the steps of the arm length parameter compensation method of the SCARA robot in the previous embodiment when executing the computer program.
  • This application also provides a non-volatile readable storage medium.
  • a computer program is stored on the non-volatile readable storage medium.
  • the computer program is executed by the processor, the arm length parameter compensation of the SCARA robot in the previous embodiment is realized. Method steps.
  • each embodiment is described in a progressive manner, and each embodiment focuses on the differences from other embodiments, and the same and similar parts between the embodiments can be referred to each other.
  • the description is relatively simple, and the relevant parts can be referred to the method part description.
  • relational terms such as first and second are only used to distinguish one entity or operation from another entity or operation, and do not necessarily require or imply that there is any such actual relationship or order between these entities or operations.
  • the term "include”, “comprise” or any other variant thereof is intended to cover non-exclusive inclusion, so that the process, method, article or equipment including a series of elements includes not only those elements, but also includes other elements that are not explicitly listed, or also includes elements inherent to such process, method, article or equipment. In the absence of more restrictions, the elements defined by the sentence "including one" do not exclude the existence of other identical elements in the process, method, article or equipment including the element.

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Abstract

一种SCARA机器人的臂长参数补偿方法，包括：获取预存的SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系；控制SCARA机器人的两个机械臂运动至任意位置静止，并获取SCARA机器人的两个机械臂在当前位置的第一参数；通过位移测定系统测定SCARA机器人在当前位置的第二参数；基于第一参数以及第二参数，根据对应关系计算出SCARA机器人的两个机械臂的真实臂长；将真实臂长导入SCARA机器人的控制系统，以便通过其进行机械臂控制；其中，第一参数为两个机械臂的旋转角度，第二参数为远离安装底座的机械臂末端在SCARA机器人坐标系中的平面坐标值。该方法使得SCARA机器人可以更精准地控制机械臂末端到达指定位置，提升了控制精度。还提供了一种SCARA机器人的臂长参数补偿装置、设备及非易失性可读存储介质。

Description

SCARA机器人的臂长参数补偿方法、装置、设备及非易失性可读存储介质
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年9月20日提交中国专利局，申请号为202211140926.1，申请名称为“SCARA机器人的臂长参数补偿方法、装置、设备及存储介质”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及机器人领域，特别是涉及一种SCARA机器人的臂长参数补偿方法，本申请还涉及一种SCARA机器人的臂长参数补偿装置、设备及非易失性可读存储介质。
背景技术
随着近几年自动化行业快速发展，越来越多自动化设备中使用了工业机器人这一新兴产品，例如SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm，选择顺应性装配机器手臂)机器人在电路板加工等领域就有广泛应用，SCARA机器人主要包括位于安装底座上的第一机械臂以及与第一机械臂连接的第二加工臂，两个机械臂均可在水平面内围绕自身支点被控旋转，从而使得第二机械臂的末端达到目标位置进行相关操作；不难看出，如何精确地将第二机械臂的末端控制到达目标位置是SCARA机器人工作的关键，在实际对机械臂的控制过程中，控制系统需要用到SCARA机器人的两个机械臂的臂长这个重要参数，但是目前采用臂长参数均是理论值，由于加工误差以及装配误差等误差的存在，SCARA机器人的两个机械臂的理论值势必与实际臂长参数存在差距，这也就导致目前SCARA机器人的第二机械臂的末端难以被准确移动到目标位置，控制精度较差。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种SCARA机器人的臂长参数补偿方法，将真实臂长导入SCARA机器人的控制系统即可，使得SCARA机器人可以更精准地控制机械臂末端到达指定位置，提升了控制精度；本申请的另一目的是提供一种SCARA机器人的臂长参数补偿装置、设备及非易失性可读存储介质，将真实臂长导入SCARA机器人的控制系统即可，使得SCARA机器人可以更精准地控制机械臂末端到达指定位置，提升了控制精度。
为解决上述技术问题，本申请提供了一种SCARA机器人的臂长参数补偿方法，包括：
获取预存的SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系；
控制SCARA机器人的两个机械臂运动至任意位置静止，并获取SCARA机器人的两个机械臂在当前位置的第一参数；
通过位移测定系统测定SCARA机器人在当前位置的第二参数；
基于第一参数以及第二参数，根据对应关系计算出SCARA机器人的两个机械臂的真实臂长；
将真实臂长导入SCARA机器人的控制系统，以便通过其进行机械臂控制；
其中，第一参数为两个机械臂的旋转角度，第二参数为远离安装底座的机械臂末端在SCARA机器人坐标系中的平面坐标值。
在一些实施例中，预存的SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系具体为：
根据SCARA机器人的正运算公式以及SCARA机器人内置的机械臂旋转角度计算公式确定出的，SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系。
在一些实施例中，控制SCARA机器人的两个机械臂运动至任意位置静止，并获取SCARA机器人的两个机械臂在当前位置的第一参数具体为：
控制SCARA机器人的两个机械臂由静止开始偏离初始位置运动；
响应于接收到的停止指令，控制SCARA机器人的两个机械臂停止运动；
获取在SCARA机器人运动过程中，SCARA机器人的伺服电机反馈的电子齿轮比的用户单位PUU值；
根据PUU值以及SCARA机器人预置的旋转角度计算公式计算SCARA机器人的两个机械臂在当前位置的第一参数。
在一些实施例中，预置的旋转角度计算公式为：

其中，R1为与安装底座连接的第一机械臂的旋转角度，R2为与第一机械臂连接的第二机械臂的旋转角度，PUU1为第一机械臂的伺服马达反馈的PUU值，PUU2为第二机械臂的伺服马达反馈的PUU值，D1为第一机械臂的伺服马达的单圈回授脉冲数，D2为第二机械 臂的伺服马达的单圈回授脉冲数，D11为第一机械臂的减速比常数，D22为第二机械臂的减速比常数。
在一些实施例中，应用于处理器，位移测定系统包括位移传感器以及处理器；
通过位移测定系统测定SCARA机器人在当前位置的第二参数具体为：
确定出安装在SCARA机器人的坐标系中指定位置的位移传感器的平面安装坐标值；
通过位移传感器测定远离安装底座的机械臂末端与位移传感器在X方向的第一距离以及在Y方向的第二距离；
根据平面安装坐标值、第一距离以及第二距离，确定出远离安装底座的机械臂末端在SCARA机器人坐标系中的平面坐标值。
在一些实施例中，位移测定系统还包括：
安装于远离安装底座的机械臂末端的标定靶；
则通过位移传感器测定远离安装底座的机械臂末端与位移传感器在X方向的第一距离以及在Y方向的第二距离具体为：
通过位移传感器测定位移传感器与标定靶在X方向的第三距离以及在Y方向的第四距离；
根据标定靶的尺寸数据、第三距离以及第四距离，计算出远离安装底座的机械臂末端与位移传感器在X方向的第一距离以及在Y方向的第二距离。
在一些实施例中，标定靶为正方形且几何中心与远离安装底座的机械臂末端的几何中心重合安装。
在一些实施例中，位移测定系统还包括：
提示器，用于在处理器的控制下提示真实臂长。
在一些实施例中，提示器包括本地提示器以及远程提示器。
在一些实施例中，该SCARA机器人的臂长参数补偿方法还包括：
判断真实臂长与预设理论臂长的差值是否大于预设数值；
在所述真实臂长与预设理论臂长的差值大于所述预设数值的情况下，则控制报警器报警。
在一些实施例中，基于第一参数以及第二参数，根据对应关系计算出SCARA机器人的两个机械臂的真实臂长之后，将真实臂长导入SCARA机器人的控制系统，以便通过其进行机械臂控制之前，该SCARA机器人的臂长参数补偿方法还包括：
存储真实臂长并判断已存储的真实臂长的数量是否达到预设阈值；
在已存储的所述真实臂长的数量未达到所述预设阈值的情况下，执行获取预存的SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系的步骤；
在已存储的所述真实臂长的数量达到所述预设阈值的情况下，将已存储的所有真实臂长的均值作为最终的真实臂长，并执行控制SCARA机器人的两个机械臂运动至任意位置静止，并获取SCARA机器人的两个机械臂在当前位置的第一参数的步骤。
在一些实施例中，获取预存的SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系具体为：
每隔预设周期，获取预存的SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种SCARA机器人的臂长参数补偿装置，包括：
获取模块，用于获取预存的SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系；
控制模块，用于控制SCARA机器人的两个机械臂运动至任意位置静止，并获取SCARA机器人的两个机械臂在当前位置的第一参数；
测量模块，用于通过位移测定系统测定SCARA机器人在当前位置的第二参数；
计算模块，用于基于第一参数以及第二参数，根据对应关系计算出SCARA机器人的两个机械臂的真实臂长；
导入模块，用于将真实臂长导入SCARA机器人的控制系统，以便通过其进行机械臂控制；
其中，第一参数为两个机械臂的旋转角度，第二参数为远离安装底座的机械臂末端在SCARA机器人坐标系中的平面坐标值。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种SCARA机器人的臂长参数补偿设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行计算机程序时实现如上SCARA机器人的臂长参数补偿方法的步骤。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种非易失性可读存储介质，非易失性可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上SCARA机器人的臂长参数补偿方法的步骤。
本申请提供了一种SCARA机器人的臂长参数补偿方法，考虑到SCARA机器人的机械 臂末端的平面坐标值可以通过两个机械臂的长度以及两个机械臂的旋转角度计算得到，因此本申请可以预先设置SCARA机器人的两个机械臂的真实臂长关于机械臂末端的平面坐标值以及旋转角度这两个参数的对应关系，然后通过位移测定系统测定出机械臂末端精准的平面坐标值，根据该测定值便可以计算出机械臂的真实臂长，最后将真实臂长导入SCARA机器人的控制系统即可，使得SCARA机器人可以更精准地控制机械臂末端到达指定位置，提升了控制精度。
本申请还提供了一种SCARA机器人的臂长参数补偿装置、设备及非易失性可读存储介质，具有如上SCARA机器人的臂长参数补偿方法相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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申请的一些实施例，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获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种SCARA机器人的臂长参数补偿方法的流程示意图；
图2为本申请提供的机械臂旋转模式的示意图；
图3为本申请提供的一种位移测定系统的结构示意图；
图4为本申请提供的一种SCARA机器人的臂长参数补偿装置的结构示意图；
图5为本申请提供的一种SCARA机器人的臂长参数补偿设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种SCARA机器人的臂长参数补偿方法，将真实臂长导入SCARA机器人的控制系统即可，使得SCARA机器人可以更精准地控制机械臂末端到达指定位置，提升了控制精度；本申请的另一核心是提供一种SCARA机器人的臂长参数补偿装置、设备及非易失性可读存储介质，将真实臂长导入SCARA机器人的控制系统即可，使得SCARA机器人可以更精准地控制机械臂末端到达指定位置，提升了控制精度。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参考图1，图1为本申请提供的一种SCARA机器人的臂长参数补偿方法的流程示意图，该SCARA机器人的臂长参数补偿方法包括：
S101：获取预存的SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系；
具体的，考虑到如上背景技术中的技术问题，又结合考虑到SCARA机器人的机械臂末端的平面坐标值可以通过两个机械臂的长度以及两个机械臂的旋转角度计算得到，因此也就是说机械臂的真实臂长其实可以通过机械臂末端精准的平面坐标值(也即第二参数)以及两个机械臂的旋转角度(也即第一参数)反推得到，因此，本申请可以预先设置SCARA机器人的两个机械臂的真实臂长关于机械臂末端的平面坐标值以及旋转角度这两个参数的对应关系，以便将其作为后续步骤的数据基础进行真实臂长的反推计算。
其中，本申请实施例中提及的SCARA机器人具有两个可在水平面内转动的机械臂，且该SCARA机器人可以为运化SCARA机器人，也即可以通过云平台对其进行调试以及控制等，本申请实施例在此不做限定。
S102：控制SCARA机器人的两个机械臂运动至任意位置静止，并获取SCARA机器人的两个机械臂在当前位置的第一参数；
具体的，在有了上述对应关系后，便可以确定出精确的第一参数以及第二参数，以便参与真实臂长的反推计算，考虑到SCARA机器人本身便可以通过各个机械臂的伺服马达反馈的信号计算出各个机械臂精确的旋转角度，因此本申请实施例可以控制SCARA机器人的两个机械臂运动至任意位置静止，然后通过获取该段过程中两个机械臂的伺服马达的信号来计算SCARA机器人的两个机械臂在当前位置的第一参数，其精准度较高。
S103：通过位移测定系统测定SCARA机器人在当前位置的第二参数；
具体的，由于原SCARA机器人中并不可以直接测量远离安装底座的机械臂末端的平面坐标值(且若添加位置检测系统形成反馈控制系统成本较高且增大了机器人体积，没有必要)，因此本申请实施例中需要通过位移测定系统测定SCARA机器人在当前位置的第二参数，且该采集方式采集得到的第二参数的精度较高。
具体的，为了更好地对本申请实施例进行说明，请参考图2以及下式，图2为本申请提供的机械臂旋转模式的示意图，下式为SCARA机器人的正向运算公式：
X＝A1 cos R1+A2 cos(R1+R2)
Y＝A1 sin R1+A2 sin(R1+R2)；
其中，(X，Y)为远离安装底座的机械臂末端的平面坐标值，A1为第一机械臂的臂长，A2为第二机械臂的臂长，R1为第一机械臂绕安装底座的旋转角度，R2为第二机械臂绕第 一机械臂的旋转角度。
具体的，在现有技术中，想要控制机械臂模块移动到目标位置(X，Y)，则需要在A1以及A2的理论值的基础上控制两个机械臂的旋转角度，然而由于A1以及A2的理论值本身存在一定的误差，因此即使通过上式计算出旋转角度后，也难以通过旋转角度的控制将第二机械臂末端的位置精准控制到目标位置，因此本申请实施例中需要确定出真实臂长。
S104：基于第一参数以及第二参数，根据对应关系计算出SCARA机器人的两个机械臂的真实臂长；
具体的，在有了上述对应关系，并确定出第一参数以及第二参数后，便可以计算出SCARA机器人的两个机械臂的真实臂长，由于第一参数以及第二参数的精度较高，因此推算出的真实臂长的精度也较高。
S105：将真实臂长导入SCARA机器人的控制系统，以便通过其进行机械臂控制；
其中，第一参数为两个机械臂的旋转角度，第二参数为远离安装底座的机械臂末端在SCARA机器人坐标系中的平面坐标值。
具体的，在有了真实臂长后，便可以将真实臂长导入SCARA机器人的控制系统，以便通过其进行机械臂控制，具体可以将真实臂长中第一机械臂的真实臂长以及第二机械臂的真实臂长，作为上述正向运算公式中的A1以及A2值，从而提高机械臂控制的精度。
本申请提供了一种SCARA机器人的臂长参数补偿方法，考虑到SCARA机器人的机械臂末端的平面坐标值可以通过两个机械臂的长度以及两个机械臂的旋转角度计算得到，因此本申请可以预先设置SCARA机器人的两个机械臂的真实臂长关于机械臂末端的平面坐标值以及旋转角度这两个参数的对应关系，然后通过位移测定系统测定出机械臂末端精准的平面坐标值，根据该测定值便可以计算出机械臂的真实臂长，最后将真实臂长导入SCARA机器人的控制系统即可，使得SCARA机器人可以更精准地控制机械臂末端到达指定位置，提升了控制精度。
在上述实施例的基础上：
作为一种优选的实施例，预存的SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系具体为：
根据SCARA机器人的正运算公式以及SCARA机器人内置的机械臂旋转角度计算公式确定出的，SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系。
具体的，该两个运算公式为SCARA机器人的控制系统内预存的已有的计算公式，通过该两者可以快捷准确地确定出SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数 的对应关系。
当然，除了该种方式外，还可以通过其他方式确定出SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系，本申请实施例在此不做限定。
作为一种优选的实施例，控制SCARA机器人的两个机械臂运动至任意位置静止，并获取SCARA机器人的两个机械臂在当前位置的第一参数具体为：
控制SCARA机器人的两个机械臂由静止开始偏离初始位置运动；
响应于接收到的停止指令，控制SCARA机器人的两个机械臂停止运动；
获取在SCARA机器人运动过程中，SCARA机器人的伺服电机反馈的电子齿轮比的用户单位PUU(Pulse of User Unit，用户单位)值；
根据PUU值以及SCARA机器人预置的旋转角度计算公式计算SCARA机器人的两个机械臂在当前位置的第一参数。
具体的，本申请实施例中刻意控制SCARA机器人由静止状态开始运动一小段时间，并通过该段时间内SCARA机器人的伺服电机反馈的电子齿轮比的用户单位PUU值以及SCARA机器人预置的旋转角度计算公式计算SCARA机器人的两个机械臂在当前位置的第一参数，控制方式简单，且计算速度较快。
其中，停止指令可以为用户通过人机交互装置发送的，也可以为通过定时器在SCARA机器人运行时间到达时自动产生的，本申请实施例在此不做限定。
作为一种优选的实施例，预置的旋转角度计算公式为：

其中，R1为与安装底座连接的第一机械臂的旋转角度，R2为与第一机械臂连接的第二机械臂的旋转角度，PUU1为第一机械臂的伺服马达反馈的PUU值，PUU2为第二机械臂的伺服马达反馈的PUU值，D1为第一机械臂的伺服马达的单圈回授脉冲数，D2为第二机械臂的伺服马达的单圈回授脉冲数，D11为第一机械臂的减速比常数，D22为第二机械臂的减速比常数。
具体的，该公式较为精简且准确，通过其可以快速准确地计算得到第一机械臂以及第二机械臂的旋转角度。
当然，除了该具体形式外，第一机械臂以及第二机械臂的旋转角度计算公式还可以为其他形式，本申请实施例在此不做限定。
具体的，在上述两个公式的基础上可以推算得到SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系具体为：

作为一种优选的实施例，应用于处理器，位移测定系统包括位移传感器1以及处理器；
通过位移测定系统测定SCARA机器人在当前位置的第二参数具体为：
确定出安装在SCARA机器人的坐标系中指定位置的位移传感器1的平面安装坐标值；
通过位移传感器1测定远离安装底座的机械臂末端与位移传感器1在X方向的第一距离以及在Y方向的第二距离；
根据平面安装坐标值、第一距离以及第二距离，确定出远离安装底座的机械臂末端在SCARA机器人坐标系中的平面坐标值。
具体的，该位移测定系统的结构较为简单，且计算原理较为简单清晰，能够通过该位移测定系统快速且精准地测定远离安装底座的机械臂末端在SCARA机器人坐标系中的平面坐标值。
当然，除了该结构外，位移测定系统还可以为其他具体形式，本申请实施例在此不做限定。
为了更好地对本申请实施例进行说明，请参考图3，图3为本申请提供的一种位移测定系统的结构示意图，作为一种优选的实施例，位移测定系统还包括：
安装于远离安装底座的机械臂末端的标定靶；
则通过位移传感器1测定远离安装底座的机械臂末端与位移传感器1在X方向的第一距离以及在Y方向的第二距离具体为：
通过位移传感器1测定位移传感器1与标定靶在X方向的第三距离以及在Y方向的第四距离；
根据标定靶的尺寸数据、第三距离以及第四距离，计算出远离安装底座的机械臂末端与位移传感器1在X方向的第一距离以及在Y方向的第二距离。
具体的，考虑到第二机械臂末端由于形状不规则等原因，不便对其展开直接的距离测定，因此本申请实施例中可以在第二机械臂的末端安装标定靶，目的在于提供规则的边以便进行距离测定，可以参见图3所示，值得一提的是，为了进一步方便距离测定，无论第二机械臂如何旋转，标定靶的边均与X方向与Y方向垂直，以便位移传感器1测定其与标定靶的最近边之间的距离。
具体的，在图3中，X1为X方向的位移传感器1距离SCARA机器人坐标系原点(安装底座中心点，第一机械臂绕其旋转)的距离，Y1为Y方向的位移传感器1距离SCARA机器人坐标系原点的距离，X3则为第一距离，Y3为第二距离，E1则为正方形的标定靶的边长，(X2，Y2)则为欲求取的远离安装底座的机械臂末端在SCARA机器人坐标系中的平面坐标值。
其中，图3中的X2以及Y2的计算公式为：
X2＝X1-X3-E1/2；
Y2＝Y1-Y3-E1/2。
作为一种优选的实施例，标定靶为正方形且几何中心与远离安装底座的机械臂末端的几何中心重合安装。
具体的，正方形的标定靶的各边长均相等，便于进行相关计算，且无需区分长短边，便于安装。
当然，除了正方形外，标定靶的形状还可以为其他类型，本申请实施例在此不做限定。
作为一种优选的实施例，位移测定系统还包括：
提示器，用于在处理器的控制下提示真实臂长。
具体的，为了便于工作人员及时获知机械臂的真实臂长，本申请实施例中还可以通过提示器对真实臂长进行提示。
作为一种优选的实施例，提示器包括本地提示器以及远程提示器。
具体的，考虑到位移测定系统本地以及远程的工作人员均具有获知真实臂长的需求，因此为了同时满足这两种场景的工作人员的获知需求，本申请实施例中的提示器包含本地提示器以及远程提示器两种。
其中，本地提示器可以为多种类型，例如显示器等，远程提示器也可以为多种，例如计算机或者手机等，本申请实施例在此不做限定。
作为一种优选的实施例，该SCARA机器人的臂长参数补偿方法还包括：
判断真实臂长与预设理论臂长的差值是否大于预设数值；
在所述真实臂长与预设理论臂长的差值大于所述预设数值的情况下，控制报警器报警。
具体的，考虑到通常情况下真实臂长与预设理论臂长的偏差不会很大，但是在异常情况下，例如机械臂本身产生较大错位、位移测定系统故障或者处理器中的程序紊乱时，真实臂长与预设理论臂长的偏差可能显著提升，因此为了便于工作人员及时检修异常情况，本申请实施例可以在真实臂长与预设理论臂长的差值大于预设数值时控制报警器报警。
其中，预设数值可以进行自主设定，本申请实施例在此不做限定。
具体的，报警器可以为多种类型，例如可以为蜂鸣器等，本申请实施例在此不做限定。
作为一种优选的实施例，基于第一参数以及第二参数，根据对应关系计算出SCARA机器人的两个机械臂的真实臂长之后，将真实臂长导入SCARA机器人的控制系统，以便通过其进行机械臂控制之前，该SCARA机器人的臂长参数补偿方法还包括：
存储真实臂长并判断已存储的真实臂长的数量是否达到预设阈值；
在已存储的所述真实臂长的数量未达到所述预设阈值的情况下，执行获取预存的SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系的步骤；
在已存储的所述真实臂长的数量达到所述预设阈值的情况下，将已存储的所有真实臂长的均值作为最终的真实臂长，并执行控制SCARA机器人的两个机械臂运动至任意位置静止，并获取SCARA机器人的两个机械臂在当前位置的第一参数的步骤。
具体的，考虑到单次的测量值可能存在偏差，因此为了进一步提升真实臂长的精度，本申请实施例中还可以将多次计算出的真实臂长的均值作为最终的真实臂长导入SCARA机器人的控制系统中，进一步提高了机械臂的控制精度。
其中，预设阈值可以进行自主设定，例如可以设定为5等，本申请实施例在此不做限定。
作为一种优选的实施例，获取预存的SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系具体为：
每隔预设周期，获取预存的SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系。
具体的，考虑到随着机械运转次数的增加，真实臂长可能也发生变化，因此本申请实施例中可以周期性地进行真实臂长的校正。
其中，预设周期可以进行自主设定，例如可以为一周等，本申请实施例在此不做限定。
请参考图4，图4为本申请提供的一种SCARA机器人的臂长参数补偿装置，该SCARA机器人的臂长参数补偿装置包括：
获取模块41，用于获取预存的SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系；
控制模块42，用于控制SCARA机器人的两个机械臂运动至任意位置静止，并获取SCARA机器人的两个机械臂在当前位置的第一参数；
测量模块43，用于通过位移测定系统测定SCARA机器人在当前位置的第二参数；
计算模块44，用于基于第一参数以及第二参数，根据对应关系计算出SCARA机器人的两个机械臂的真实臂长；
导入模块45，用于将真实臂长导入SCARA机器人的控制系统，以便通过其进行机械臂控制；
其中，第一参数为两个机械臂的旋转角度，第二参数为远离安装底座的机械臂末端在SCARA机器人坐标系中的平面坐标值。
对于本申请实施例提供的SCARA机器人的臂长参数补偿装置的介绍请参照前述的SCARA机器人的臂长参数补偿方法的实施例，本申请实施例在此不再赘述。
本申请提供了一种SCARA机器人的臂长参数补偿方法，考虑到SCARA机器人的机械臂末端的平面坐标值可以通过两个机械臂的长度以及两个机械臂的旋转角度计算得到，因此本申请可以预先设置SCARA机器人的两个机械臂的真实臂长关于机械臂末端的平面坐标值以及旋转角度这两个参数的对应关系，然后通过位移测定系统测定出机械臂末端精准的平面坐标值，根据该测定值便可以计算出机械臂的真实臂长，最后将真实臂长导入SCARA机器人的控制系统即可，使得SCARA机器人可以更精准地控制机械臂末端到达指定位置，提升了控制精度。
作为一种优选的实施例，预存的SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系具体为：
根据SCARA机器人的正运算公式以及SCARA机器人内置的机械臂旋转角度计算公式确定出的，SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系。
作为一种优选的实施例，控制模块42包括：
第一控制模块，用于控制SCARA机器人的两个机械臂由静止开始偏离初始位置运动；
第二控制模块，用于响应于接收到的停止指令，控制SCARA机器人的两个机械臂停止运动；
数值采集模块，用于获取在SCARA机器人运动过程中，SCARA机器人的伺服电机反馈的电子齿轮比的用户单位PUU值；
参数计算模块，用于根据PUU值以及SCARA机器人预置的旋转角度计算公式计算SCARA机器人的两个机械臂在当前位置的第一参数。
作为一种优选的实施例，预置的旋转角度计算公式为：

其中，R1为与安装底座连接的第一机械臂的旋转角度，R2为与第一机械臂连接的第二机械臂的旋转角度，PUU1为第一机械臂的伺服马达反馈的PUU值，PUU2为第二机械臂的伺服马达反馈的PUU值，D1为第一机械臂的伺服马达的单圈回授脉冲数，D2为第二机械臂的伺服马达的单圈回授脉冲数，D11为第一机械臂的减速比常数，D22为第二机械臂的减速比常数。
作为一种优选的实施例，应用于处理器，位移测定系统包括位移传感器1以及处理器；
测量模块43包括：
第一确定模块，用于确定出安装在SCARA机器人的坐标系中指定位置的位移传感器1的平面安装坐标值；
测定模块，用于通过位移传感器1测定远离安装底座的机械臂末端与位移传感器1在X方向的第一距离以及在Y方向的第二距离；
第二确定模块，用于根据平面安装坐标值、第一距离以及第二距离，确定出远离安装底座的机械臂末端在SCARA机器人坐标系中的平面坐标值。
作为一种优选的实施例，位移测定系统还包括：
安装于远离安装底座的机械臂末端的标定靶；
则测定模块包括：
测定子模块，用于通过位移传感器1测定位移传感器1与标定靶在X方向的第三距离以及在Y方向的第四距离；
计算子模块，用于根据标定靶的尺寸数据、第三距离以及第四距离，计算出远离安装底座的机械臂末端与位移传感器1在X方向的第一距离以及在Y方向的第二距离。
作为一种优选的实施例，标定靶为正方形且几何中心与远离安装底座的机械臂末端的几何中心重合安装。
作为一种优选的实施例，位移测定系统还包括：
提示器，用于在处理器的控制下提示真实臂长。
作为一种优选的实施例，提示器包括本地提示器以及远程提示器。
作为一种优选的实施例，该SCARA机器人的臂长参数补偿方法还包括：
判断模块，判断真实臂长与预设理论臂长的差值是否大于预设数值，在所述真实臂长与预设理论臂长的差值大于所述预设数值的情况下，触发报警控制模块；
报警模块，用于控制报警器报警。
作为一种优选的实施例，基于第一参数以及第二参数，根据对应关系计算出SCARA机器人的两个机械臂的真实臂长之后，将真实臂长导入SCARA机器人的控制系统，以便通过其进行机械臂控制之前，该SCARA机器人的臂长参数补偿方法还包括：
存储判断模块，用于存储真实臂长并判断已存储的真实臂长的数量是否达到预设阈值，在已存储的所述真实臂长的数量未达到所述预设阈值的情况下，触发获取模块41，在已存储的所述真实臂长的数量达到所述预设阈值的情况下，触发均值计算模块44；
均值计算模块，用于将已存储的所有真实臂长的均值作为最终的真实臂长，并触发控制模块42。
作为一种优选的实施例，获取模块41具体用于：
每隔预设周期，获取预存的SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系。
请参考图5，图5为本申请提供的一种SCARA机器人的臂长参数补偿设备，该SCARA机器人的臂长参数补偿设备包括：
存储器51，用于存储计算机程序；
处理器52，用于执行计算机程序时实现如前述实施例中SCARA机器人的臂长参数补偿方法的步骤。
对于本申请实施例提供的SCARA机器人的臂长参数补偿设备的介绍请参照前述的SCARA机器人的臂长参数补偿方法的实施例，本申请实施例在此不再赘述。
本申请还提供了一种非易失性可读存储介质，非易失性可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前述实施例中SCARA机器人的臂长参数补偿方法的步骤。
对于本申请实施例提供的非易失性可读存储介质的介绍请参照前述的SCARA机器人的臂长参数补偿方法的实施例，本申请实施例在此不再赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (20)

  1. 一种SCARA机器人的臂长参数补偿方法，其中，包括：
    获取预存的SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系；
    控制所述SCARA机器人的两个机械臂运动至任意位置静止，并获取所述SCARA机器人的两个机械臂在当前位置的所述第一参数；
    通过位移测定系统测定所述SCARA机器人在当前位置的所述第二参数；
    基于所述第一参数以及所述第二参数，根据所述对应关系计算出所述SCARA机器人的两个机械臂的真实臂长；
    将所述真实臂长导入所述SCARA机器人的控制系统，以便通过其进行机械臂控制；
    其中，所述第一参数为两个所述机械臂的旋转角度，所述第二参数为远离安装底座的所述机械臂末端在所述SCARA机器人坐标系中的平面坐标值。
  2. 根据权利要求1所述的SCARA机器人的臂长参数补偿方法，其中，所述预存的SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系具体为：
    根据所述SCARA机器人的正运算公式以及所述SCARA机器人内置的机械臂旋转角度计算公式确定出的，SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系。
  3. 根据权利要求2所述的SCARA机器人的臂长参数补偿方法，其中，控制所述SCARA机器人的两个机械臂运动至任意位置静止，并获取所述SCARA机器人的两个机械臂在当前位置的所述第一参数具体为：
    控制所述SCARA机器人的两个机械臂由静止开始偏离初始位置运动；
    响应于接收到的停止指令，控制所述SCARA机器人的两个机械臂停止运动；
    获取在所述SCARA机器人运动过程中，所述SCARA机器人的伺服电机反馈的电子齿轮比的用户单位PUU值；
    根据所述PUU值以及所述SCARA机器人预置的旋转角度计算公式计算所述SCARA机器人的两个机械臂在当前位置的所述第一参数。
  4. 根据权利要求3所述的SCARA机器人的臂长参数补偿方法，其中，所述预置的旋转角度计算公式为：

    其中，R1为与安装底座连接的第一机械臂的旋转角度，R2为与所述第一机械臂连接的第二机械臂的旋转角度，PUU1为所述第一机械臂的伺服马达反馈的PUU值，PUU2为所述第二机械臂的伺服马达反馈的PUU值，D1为所述第一机械臂的伺服马达的单圈回授脉冲数，D2为所述第二机械臂的伺服马达的单圈回授脉冲数，D11为所述第一机械臂的减速比常数，D22为所述第二机械臂的减速比常数。
  5. 根据权利要求3所述的SCARA机器人的臂长参数补偿方法，其中，应用于处理器，所述位移测定系统包括位移传感器以及所述处理器；
    所述通过位移测定系统测定所述SCARA机器人在当前位置的所述第二参数具体为：
    确定出安装在所述SCARA机器人的坐标系中指定位置的所述位移传感器的平面安装坐标值；
    通过所述位移传感器测定远离安装底座的所述机械臂末端与所述位移传感器在X方向的第一距离以及在Y方向的第二距离；
    根据所述平面安装坐标值、所述第一距离以及所述第二距离，确定出远离安装底座的所述机械臂末端在所述SCARA机器人坐标系中的平面坐标值。
  6. 根据权利要求5所述的SCARA机器人的臂长参数补偿方法，其中，所述位移测定系统还包括：
    安装于远离安装底座的所述机械臂末端的标定靶；
    则所述通过所述位移传感器测定远离安装底座的所述机械臂末端与所述位移传感器在X方向的第一距离以及在Y方向的第二距离具体为：
    通过所述位移传感器测定所述位移传感器与所述标定靶在X方向的第三距离以及在Y方向的第四距离；
    根据所述标定靶的尺寸数据、所述第三距离以及所述第四距离，计算出远离安装底座的所述机械臂末端与所述位移传感器在X方向的第一距离以及在Y方向的第二距离。
  7. 根据权利要求6所述的SCARA机器人的臂长参数补偿方法，其中，所述标定靶为正方形且几何中心与远离安装底座的所述机械臂末端的几何中心重合安装。
  8. 根据权利要求5所述的SCARA机器人的臂长参数补偿方法，其中，所述位移测定系统还包括：
    提示器，用于在所述处理器的控制下提示所述真实臂长。
  9. 根据权利要求8所述的SCARA机器人的臂长参数补偿方法，其中，所述提示器包括本地提示器以及远程提示器。
  10. 根据权利要求8所述的SCARA机器人的臂长参数补偿方法，其中，该SCARA机器人的臂长参数补偿方法还包括：
    判断所述真实臂长与预设理论臂长的差值是否大于预设数值；
    在所述真实臂长与预设理论臂长的差值大于所述预设数值的情况下，控制报警器报警。
  11. 根据权利要求1至10任一项所述的SCARA机器人的臂长参数补偿方法，其中，所述基于所述第一参数以及所述第二参数，根据所述对应关系计算出所述SCARA机器人的两个机械臂的真实臂长之后，所述将所述真实臂长导入所述SCARA机器人的控制系统，以便通过其进行机械臂控制之前，该SCARA机器人的臂长参数补偿方法还包括：
    存储所述真实臂长并判断已存储的所述真实臂长的数量是否达到预设阈值；
    在已存储的所述真实臂长的数量未达到所述预设阈值的情况下，执行所述获取预存的SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系的步骤；
    在已存储的所述真实臂长的数量达到所述预设阈值的情况下，将已存储的所有所述真实臂长的均值作为最终的所述真实臂长，并执行所述控制所述SCARA机器人的两个机械臂运动至任意位置静止，并获取所述SCARA机器人的两个机械臂在当前位置的所述第一参数的步骤。
  12. 根据权利要求11所述的SCARA机器人的臂长参数补偿方法，其中，所述获取预存的SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系具体为：
    每隔预设周期，获取预存的SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系。
  13. 一种SCARA机器人的臂长参数补偿装置，其中，包括：
    获取模块，用于获取预存的SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系；
    控制模块，用于控制所述SCARA机器人的两个机械臂运动至任意位置静止，并获取所述SCARA机器人的两个机械臂在当前位置的所述第一参数；
    测量模块，用于通过位移测定系统测定所述SCARA机器人在当前位置的所述第二参 数；
    计算模块，用于基于所述第一参数以及所述第二参数，根据所述对应关系计算出所述SCARA机器人的两个机械臂的真实臂长；
    导入模块，用于将所述真实臂长导入所述SCARA机器人的控制系统，以便通过其进行机械臂控制；
    其中，所述第一参数为两个所述机械臂的旋转角度，所述第二参数为远离安装底座的所述机械臂末端在所述SCARA机器人坐标系中的平面坐标值。
  14. 一种SCARA机器人的臂长参数补偿设备，其中，包括：
    存储器，用于存储计算机程序；
    处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至12任一项所述SCARA机器人的臂长参数补偿方法的步骤。
  15. 一种非易失性可读存储介质，其中，所述非易失性可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至12任一项所述SCARA机器人的臂长参数补偿方法的步骤。
  16. 根据权利要求1所述的SCARA机器人的臂长参数补偿方法，其中，获取所述SCARA机器人的两个机械臂在当前位置的所述第一参数，包括：
    获取所述SCARA机器人的两个机械臂的伺服马达的信号来计算SCARA机器人的两个机械臂在当前位置的所述第一参数。
  17. 根据权利要求2所述的SCARA机器人的臂长参数补偿方法，其中，所述SCARA机器人的正运算公式为：
    X＝A1 cos R1+A2 cos(R1+R2)
    Y＝A1 sin R1+A2 sin(R1+R2)
    其中，(X，Y)为远离安装底座的机械臂末端的平面坐标值，A1为第一机械臂的臂长，A2为第二机械臂的臂长，R1为第一机械臂绕安装底座的旋转角度，R2为第二机械臂绕第一机械臂的旋转角度。
  18. 根据权利要求3所述的SCARA机器人的臂长参数补偿方法，其中，所述停止指令为用户通过人机交互装置发送的，或者所述停止指令为通过定时器在SCARA机器人运行时间到达时自动产生的。
  19. 根据权利要求1所述的SCARA机器人的臂长参数补偿方法，其中，所述预存的SCARA机器人的两个机械臂长度关于第一参数以及第二参数的对应关系具体为：

    其中，(X，Y)为远离安装底座的机械臂末端的平面坐标值，A1为第一机械臂的臂长，A2为第二机械臂的臂长，R1为第一机械臂绕安装底座的旋转角度，R2为第二机械臂绕第一机械臂的旋转角度。
  20. 根据权利要求7所述的SCARA机器人的臂长参数补偿方法，其中，根据所述平面安装坐标值、所述第一距离以及所述第二距离，确定出远离安装底座的所述机械臂末端在所述SCARA机器人坐标系中的平面坐标值，包括：
    根据所述平面安装坐标值、所述第一距离、所述第二距离以及如下公式：
    X2＝X1-X3-E1/2，Y2＝Y1-Y3-E1/2，
    确定所述SCARA机器人坐标系中的平面坐标值，其中，X1为X方向的位移传感器距离所述SCARA机器人坐标系原点的距离，Y1为Y方向的位移传感器距离所述SCARA机器人坐标系原点的距离，X3为所述第一距离，Y3为所述第二距离，E1为正方形的所述标定靶的边长，(X2，Y2)为远离安装底座的所述机械臂末端在所述SCARA机器人坐标系中的平面坐标值。
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