CN105538313B - 一种工业机器人激光轨迹检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工业机器人激光轨迹检测装置，包括工业机器手，还包括工业机器手末端执行器顶部的三个两两相互垂直的第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器，所述激光接收装置由处于底面的第一薄长方体、处于右侧的第二薄长方体及处于后侧的第三薄长方体组成，所述第一薄长方体、第二薄长方体、第三薄长方体两两相互垂直。所述第一薄长方体、第二薄长方体、第三薄长方体与第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器一一对应，本发明的结构简单，并且由于目前激光测距传感器可达到较高的精度，因此精度高。

Description

一种工业机器人激光轨迹检测装置

技术领域

本发明涉及激光轨迹检测装置，特别涉及一种工业机器人激光轨迹检测装置。

背景技术

在生活中，工业机器人扮演着越来越重要的作用，现阶段的工业机器人的工作方式已从单纯的手动方式示教发展成具备高度自动化的离线编程方式，而实现离线编程的前提是工业机器人系统本身具有较高的控制精度。然而现有的检测方法中，在测量工业机器人精度方面现在只有极少一部分工业机器人生产企业采购了部分检测设备，能够承担工业机器人产品部分性能的出厂检验，但由于缺少专业检测研究，检测水平低，仪器配套性差，检验结果的可靠性低，互相之间缺乏可比性，测试项目不能满足产品质量控制的需要。

而且国内尚无标准化的工业机器人共性关键指标检测方法及系统，也没有专业的第三方检测机构对工业机器人的性能指标进行检测，国内工业机器人的应用企业难以验证其性能指标是否符合合同要求和生产需要。

因此，需要可标准化的工业机器人共性关键指标检测方法及系统，本发明提供一种可标准化的工业机器人轨迹指标检测系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工业机器人激光轨迹检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种工业机器人激光轨迹检测装置，包括工业机器手，还包括激光接收装置，所述激光接收装置由处于底面的第一薄长方体、处于右侧的第二薄长方体及处于后侧的第三薄长方体组成，所述第一薄长方体、第二薄长方体、第三薄长方体两两相互垂直，

所述的工业机器手末端设有执行器，所述执行器由三个两两相互垂直的测距传感器，分别是第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器构成，

上述第一薄长方体、第二薄长方体、第三薄长方体与第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器一一对应。

进一步的，第一激光测距传感器5保持与第一薄长方体上侧面垂直第二激光测距传感器保持与第二薄长方体左侧面垂直，第三激光测距传感器7保持与第三薄长方体前侧面垂直。

与背景技术相比，本发明具有的有益效果是：

本发明通过激光测距传感器及相应的接收装置，根据GB/T12642-2013确定所画理论圆形轨迹与直线轨迹，进行轨迹特性测量。测量之前，被检测单位编写工业机器人检测需要的离线程序，使其在空间中画轨迹。测量时，第一激光测距传感器保持与第一薄长方体上侧面垂直，第二激光测距传感器保持与第二薄长方体左侧面垂直，第三激光测距传感器保持与第三薄长方体前侧面垂直。通过激光测距传感器及相应的接收装置，根据第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器可确定工业机器手执行器对应于激光接收装置坐标系下的空间位置，通过取点及拟合，可将工业机器人的轨迹传输至PC中。同时，通过GB/T12642-2013，可计算出相对于工业机器人起点的理论轨迹，在PC中通过数据处理及换算，计算出理论轨迹在激光接收装置坐标系下对应的坐标，从而确定理论轨迹与实际轨迹之间的误差。

本发明的结构简单，并且由于目前激光测距传感器可达到较高的精度，因此精度高。

本发明数据处理程序可移植，各种不同型号机器人可通用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的整体结构示意图；

图中：1、第一薄长方体，2、第二薄长方体，3、第三薄长方体，4、工业机器手，5、第一激光测距传感器，6、第二激光测距传感器，7、第三激光测距传感器，M、激光接收装置，N：工业机器手执行器。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示：本发明主要包括工业机器手4，还包括激光接收装置M，所述激光接收装置M由处于底面的第一薄长方体1、处于右侧的第二薄长方体2及处于后侧的第三薄长方体3组成，所述第一薄长方体1、第二薄长方体2、第三薄长方体3两两相互垂直，

所述的工业机器手4末端设有执行器N，所述执行器N包括三个两两相互垂直的测距传感器，分别是第一激光测距传感器5、第二激光测距传感器6、第三激光测距传感器7，

上述第一薄长方体1、第二薄长方体2、第三薄长方体3与第一激光测距传感器5、第二激光测距传感器6、第三激光测距传感器7一一对应。

如图1所示：测量时，第一激光测距传感器5保持与第一薄长方体1上侧面垂直，第二激光测距传感器6保持与第二薄长方体2左侧面垂直，第三激光测距传感器7保持与第三薄长方体3前侧面垂直。

以下为本发明的具体实施例：

步骤1)测量工业机器人负载值为额定负载10％时的标准直线轨迹特性。将工业机器手执行器N放置于激光接收装置M可测量的范围内，避免死角及拐角误差。

测量时，第一激光测距传感器5保持与第一薄长方体1上侧面垂直，第二激光测距传感器6保持与第二薄长方体2左侧面垂直，第三激光测距传感器7保持与第三薄长方体3前侧面垂直。可得到第一激光测距传感器5、第二激光测距传感器6、第三激光测距传感器7对应于激光接收装置坐标系下的空间位置，通过取点及拟合，可将工业机器人的轨迹传输至PC中。

通过GB/T12642-2013，计算出相对于工业机器人起点的理论轨迹，在PC中通过数据处理及换算，计算出理论轨迹在激光接收装置坐标系下对应的坐标，确定理论轨迹与实际轨迹之间的误差。

步骤2)测量工业机器人负载值为额定负载30％时的标准直线轨迹特性。

将工业机器手执行器N放置于激光接收装置M可测量的范围内，避免死角及拐角误差。测量时，第一激光测距传感器5保持与第一薄长方体1上侧面垂直，第二激光测距传感器6保持与第二薄长方体2左侧面垂直，第三激光测距传感器7保持与第三薄长方体3前侧面垂直。可得到第一激光测距传感器5、第二激光测距传感器6、第三激光测距传感器7对应于激光接收装置坐标系下的空间位置，通过取点及拟合，可将工业机器人的轨迹传输至PC中。

通过GB/T12642-2013，计算出相对于工业机器人起点的理论轨迹，在PC中通过数据处理及换算，计算出理论轨迹在激光接收装置坐标系下对应的坐标，确定理论轨迹与实际轨迹之间的误差。

步骤3)工业机器人标定补偿，通过步骤1)测得的工业机器人的直线轨迹误差与步骤2)测得的直线轨迹误差比较，换算出标准轨迹样板与工业机器人给定坐标的差值(差值为各离散点差值的平均)，进行工业机器人标定补偿。

步骤4)测量工业机器人负载值为额定负载30％时的轨迹特性：

将工业机器手执行器N放置于激光接收装置M可测量的范围内，避免死角及拐角误差。测量时，第一激光测距传感器5保持与第一薄长方体1上侧面垂直，第二激光测距传感器6保持与第二薄长方体2左侧面垂直，第三激光测距传感器7保持与第三薄长方体3前侧面垂直。可得到第一激光测距传感器5、第二激光测距传感器6、第三激光测距传感器7对应于激光接收装置坐标系下的空间位置，通过取点及拟合，可将工业机器人的轨迹传输至PC中。结合GB/T12642-2013计算的工业机器人起点的理论轨迹，通过取点及拟合，将工业机器人的理论轨迹与实际轨迹传输至PC中，确定理论轨迹与实际轨迹之间的误差。即得到工业机器人负载值为额定负载30％时的轨迹特性。

步骤5)更换负载，重复步骤4)，可分别得到工业机器人负载值为额定负载10％、50％、100％时的轨迹特性。

Claims (1)

1.一种工业机器人激光轨迹检测装置，包括工业机器手(4)，其特征在于：还包括激光接收装置(M)，所述激光接收装置(M)由处于底面的第一薄长方体(1)、处于右侧的第二薄长方体(2)及处于后侧的第三薄长方体(3)组成，所述第一薄长方体(1)、第二薄长方体(2)、第三薄长方体(3)两两相互垂直；所述的工业机器手(4)末端设有执行器(N)，所述执行器(N)包括三个两两相互垂直的测距传感器，分别是第一激光测距传感器(5)、第二激光测距传感器(6)、第三激光测距传感器(7)；上述第一薄长方体(1)、第二薄长方体(2)、第三薄长方体(3)与第一激光测距传感器(5)、第二激光测距传感器(6)、第三激光测距传感器(7)一一对应；所述的第一激光测距传感器(5)保持与第一薄长方体(1)上侧面垂直，第二激光测距传感器(6)保持与第二薄长方体(2)左侧面垂直，第三激光测距传感器(7)保持与第三薄长方体(3)前侧面垂直；操作步骤如下：步骤1)测量工业机器人负载值为额定负载10％时的标准直线轨迹特性，将工业机器手执行器放置于激光接收装置测量的范围内，避免死角及拐角误差；测量时，第一激光测距传感器保持与第一薄长方体上侧面垂直，第二激光测距传感器保持与第二薄长方体左侧面垂直，第三激光测距传感器保持与第三薄长方体前侧面垂直，得到第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器对应于激光接收装置坐标系下的空间位置，通过取点及拟合，将工业机器人的轨迹传输至PC中；

通过GB/T12642-2013，计算出相对于工业机器人起点的理论轨迹，在PC中通过数据处理及换算，计算出理论轨迹在激光接收装置坐标系下对应的坐标，确定理论轨迹与实际轨迹之间的误差；步骤2)测量工业机器人负载值为额定负载30％时的标准直线轨迹特性；将工业机器手执行器放置于激光接收装置测量的范围内，避免死角及拐角误差；测量时，第一激光测距传感器保持与第一薄长方体上侧面垂直，第二激光测距传感器保持与第二薄长方体左侧面垂直，第三激光测距传感器保持与第三薄长方体前侧面垂直；得到第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器对应于激光接收装置坐标系下的空间位置，通过取点及拟合，将工业机器人的轨迹传输至PC中；通过GB/T12642-2013，计算出相对于工业机器人起点的理论轨迹，在PC中通过数据处理及换算，计算出理论轨迹在激光接收装置坐标系下对应的坐标，确定理论轨迹与实际轨迹之间的误差；步骤3)工业机器人标定补偿，通过步骤1)测得的工业机器人的直线轨迹误差与步骤2)测得的直线轨迹误差比较，换算出标准轨迹样板与工业机器人给定坐标的差值，进行工业机器人标定补偿；步骤4)测量工业机器人负载值为额定负载30％时的轨迹特性：将工业机器手执行器放置于激光接收装置测量的范围内，避免死角及拐角误差；测量时，第一激光测距传感器保持与第一薄长方体上侧面垂直，第二激光测距传感器保持与第二薄长方体左侧面垂直，第三激光测距传感器保持与第三薄长方体前侧面垂直；得到第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器对应于激光接收装置坐标系下的空间位置，通过取点及拟合，将工业机器人的轨迹传输至PC中；结合GB/T12642-2013计算的工业机器人起点的理论轨迹，通过取点及拟合，将工业机器人的理论轨迹与实际轨迹传输至PC中，确定理论轨迹与实际轨迹之间的误差；即得到工业机器人负载值为额定负载30％时的轨迹特性；步骤5)更换负载，重复步骤4)，分别得到工业机器人负载值为额定负载10％、50％、100％时的轨迹特性。