CN113423540A - 德尔塔机器人校准方法、控制系统、德尔塔机器人和机器人系统 - Google Patents
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Abstract
一种校准德尔塔机器人(12)的方法,所述方法包括:通过相对于其他两个驱动连接件(32a、32b、32b)移动一个驱动连接件(32a、32b、32c),执行臂移动(54);在所述臂移动(54)期间测量与倾斜体(24)具有固定关系的点(50)的移动作为臂测量值;通过围绕第五轴线(44)倾斜所述倾斜体(24),执行倾斜移动(56);在所述倾斜移动(56)期间测量所述点(50)的移动作为倾斜测量值;以及基于所述臂测量值和所述倾斜测量值的比较来校准第四轴线(40)。还提供了一种校准所述第五轴线(44)的方法、控制系统(26)和机器人系统(10)。
Description
技术领域
本公开总体上涉及德尔塔机器人(delta robot)的校准。具体地,提供了校准包括五个轴线的德尔塔机器人的方法、用于校准这种德尔塔机器人的控制系统、包括这种控制系统的德尔塔机器人以及包括这种德尔塔机器人的机器人系统和测量设备。
背景技术
根据并联运动机器人的概念的工业机器人是先前已知的。这种机器人主要被用于拾取和放置相当小的物体。德尔塔机器人是一种并联机器人。例如,德尔塔机器人被用于食品行业、外科和医学科学领域、制药行业以及许多其他领域中。例如,德尔塔机器人被用于以高速和高精度将巧克力块或类似物体从移动的传送带地传送到预定地点,诸如传送到包装盒中。
校准德尔塔机器人的一种已知方式是通过从驱动连接件分离从动连接件并借助于固定装置将驱动连接件锁定在限定位置来部分地拆卸德尔塔机器人。然而,随着德尔塔机器人的设计变得越来越复杂和笨重,拆卸德尔塔机器人以进行校准往往是繁复、麻烦且耗时的。由于设计不同,以上类型的拆卸也无法对一些德尔塔机器人执行。此外,如果德尔塔机器人包括多于三个轴线,则附加轴线也需要被校准。
WO 2014029448 A1公开了一种用于校准德尔塔机器人的夹具。夹具将传动臂的纵轴固定为平行的。利用该配置,无论传动臂长度如何,夹具始终以相同的参考角度固定传动臂。
发明内容
本公开的一个目的是提供一种校准德尔塔机器人的简单方法。
本公开的又一目的是提供一种校准德尔塔机器人的耗时较少的方法。
本公开的又一目的是提供一种校准德尔塔机器人的准确方法。
本公开的又一目的是提供一种校准德尔塔机器人的方法,该方法解决组合的若干或全部前述目的。
本公开的又一目的是提供一种用于校准德尔塔机器人的控制系统,该控制系统解决一个、若干或全部前述目的。
本公开的又一目的是提供一种包括控制系统的德尔塔机器人,该德尔塔机器人解决一个、若干或全部前述目的。
本公开的又一目的是提供一种包括德尔塔机器人和测量设备的机器人系统,该机器人系统解决一个、若干或全部前述目的。
根据一个方面,提供了一种校准德尔塔机器人的方法,德尔塔机器人包括:底座;平移体;在底座与平移体之间连接的三个并联机械臂,每个机械臂包括驱动连接件和从动连接件,并且机械臂被布置为在三个轴线上使平移体平移;旋转体,被布置为相对于平移体围绕第四轴线旋转;以及倾斜体,被连接至旋转体,并且被布置为相对于旋转体围绕第五轴线倾斜;其中该方法包括:通过相对于其他两个驱动连接件移动驱动连接件中的一个驱动连接件,执行臂移动;在臂移动期间测量与倾斜体具有固定关系的点的移动作为臂测量值;通过围绕第五轴线使倾斜体倾斜,执行倾斜移动;在倾斜移动期间测量点的移动作为倾斜测量值;以及基于臂测量值和倾斜测量值的比较来校准第四轴线。
机械臂的驱动连接件提供了德尔塔机器人的前三个轴线。每个驱动连接件可以由致动器(诸如电动机)独立驱动。每个机械臂可以包括位于驱动连接件和平移体之间的一个从动连接件或一对从动连接件。从动连接件可以经由球窝接头被连接至平移体和关联的驱动连接件中的每一个。
德尔塔机器人还可以包括用于控制旋转体围绕第四轴线旋转的伸缩旋转轴以及用于控制倾斜体围绕第五轴线倾斜的伸缩倾斜轴。
在臂移动期间,第四轴线和第五轴线可以被锁定。在倾斜移动期间,前三个轴线和第四轴线可以被锁定。
如果第四轴线可以被完美地校准,则该点的倾斜测量值将是与点的臂测量值相关的预期值,例如臂移动在投影平面中的投影将与倾斜移动在投影平面中的投影平行。然而,由于运动误差和/或校准不完全,德尔塔机器人中可能会出现定位误差。第四轴线的误差将被表现为臂移动和倾斜移动之间的角度偏差超出预期(例如非零)。通过在五轴线德尔塔机器人中利用这种偏差,该方法通过寻找驱动连接件中的一个驱动连接件和倾斜体之间的平行度(或任何其他任意定义的关系)来实现第四轴线的简单且准确的校准。
根据一个变型,该方法包括:基于指示臂测量值和倾斜测量值之间的平行度的值来校准第四轴线。
臂测量值和倾斜测量值可以借助于根据本公开的测量设备进行,例如激光测量设备。测量设备可以测量臂移动和倾斜移动的绝对移动或相对移动。在任何情况下,测量可以在任意坐标系中进行。
该方法还可以包括:在校准第四轴线之后执行德尔塔机器人的移动。
该方法还可以包括:在倾斜移动之前命令定位倾斜体,使得第五轴线平行于驱动连接件中的一个驱动连接件的轴线(即,前三个轴线中的一个轴线)。如果第四轴线存在误差,则第五轴线将不会被定位为与驱动连接件的一个轴线完全平行。然而,该误差然后将通过该方法来校准。该命令可以可选地在臂移动之前完成。在这种情况下,比较可以包括确定相对移动的驱动连接件和第五轴线之间的平行度(例如平行度的偏差)。作为备选方案,该方法还可以包括:命令定位倾斜体,使得第五轴线与驱动连接件中的一个驱动连接件的轴线采用任何可定义的关系(即,不一定平行)。
与倾斜体具有固定关系的点可以是工具中心点(TCP)。然而,备选点可以被使用,诸如倾斜体的可见区域上的参考标记或者附接至倾斜体的末端效应器上的参考标记。
臂移动可以包括移动驱动连接件中的一个驱动连接件,同时保持其他两个驱动连接件静止。备选地,臂移动可以包括同时移动第一驱动连接件和第二驱动连接件,同时保持第三驱动连接件静止。而且通过这种方式,一个驱动连接件(第三驱动连接件)将相对于其他两个驱动连接件(第一驱动连接件和第二驱动连接件)移动。
臂测量值可以包括测量点的移动作为投影平面中的投影,并且倾斜测量值可以包括测量点的移动作为投影平面中的投影。通过测量该点在投影平面内的移动,第四轴线的校准误差可以被确定为对应于投影平面内的两个线之间的角度。因此,更简单的测量设备可以被使用,诸如相机或其他二维测量设备。投影平面可以基本垂直于或垂直于第四轴线。在这种情况下,臂移动和倾斜移动的点的每个投影将是直线或基本上是直线。
作为备选方案,臂测量值可以包括将在臂移动期间点在其中移动的平面确定为臂移动平面,将在倾斜移动期间点在其中移动的平面确定为倾斜移动平面,并基于臂移动平面和倾斜移动平面的比较来校准第四轴线。例如,臂移动平面和倾斜移动平面中的每一个的法线之间的差异可以被确定,并且第四轴线的校准可以基于该差异来进行。
根据又一方面,提供了一种校准德尔塔机器人的方法,德尔塔机器人包括:底座;平移体;在底座与平移体之间连接的三个并联机械臂,每个机械臂包括驱动连接件和从动连接件,并且机械臂被布置为在三个轴线上使平移体平移;旋转体,被布置为相对于平移体围绕第四轴线旋转;以及倾斜体,被连接至旋转体,并且被布置为相对于旋转体围绕第五轴线倾斜;其中该方法包括:测量与倾斜体具有固定关系的倾斜体平面的位置,作为倾斜体的第一位置中的第一平面测量值;围绕第四轴线旋转旋转体,使得倾斜体从第一位置移动到第二位置;测量倾斜体平面在倾斜体的第二位置中的位置作为第二平面测量值;以及基于第一平面测量值和第二平面测量值的比较来校准第五轴线。
如果第五轴线将被完美地校准,则第一平面测量值将是与第二平面测量值相关的预期值,例如第一平面测量值中的倾斜体平面将与第二测量值中的倾斜体平面平行。在这种情况下,倾斜体平面在旋转体围绕第四轴线旋转期间根本不会摆动。然而,由于运动误差和/或校准不完全,德尔塔机器人中可能会出现定位误差。第五轴线的误差将被表现为第一平面测量值和第二平面测量值之间的角度偏差超出预期(例如非零)。因此,当旋转体围绕第四轴线旋转时,倾斜体平面将轻微摆动和/或表示不完美的圆锥体。通过在五轴线德尔塔机器人中利用这种偏差,该方法通过寻找第一平面测量值中的倾斜体平面与第二平面测量值中的倾斜体平面之间的平行度(或任何其他任意定义的关系)来实现第五轴线的简单且准确的校准。
倾斜体平面可以例如由倾斜体的安装凸缘或其他平坦表面构成。旋转体围绕第四轴线旋转使得倾斜体从第一位置移动到第二位置的角距离可以是任意的,诸如180度。
根据一个变型,仅旋转体被移动,以便将倾斜体从第一位置移动到第二位置。即,在倾斜体从第一位置移动到第二位置期间,前三个轴线和第五轴线可以被锁定。
根据一个变型,该方法包括:基于指示第一平面测量值和第二平面测量值之间的平行度的值来校准第五轴线。
第一平面测量值和第二平面测量值可以借助于根据本公开的测量设备进行,例如激光测量设备。测量设备可以测量倾斜体平面在倾斜体的相应的第一位置和第二位置中的绝对位置或相对位置。在任何情况下,倾斜体平面的相对位置的测量值可以在任意坐标系中进行。
该方法还可以包括:在校准第五轴线之后执行德尔塔机器人的移动。
该方法还可以包括:在第一平面测量值之前命令将倾斜体定位在零位置中,其中倾斜体平面垂直于第四轴线被定位在零位置中。如果第五轴线存在误差,则倾斜体平面将不会被定位为完全垂直于第四轴线。然而,该误差然后将通过该方法来校准。
该方法还可以包括:确定第一位置中的倾斜体平面与第二位置中的倾斜体平面之间的角度差,并且基于角度差来校准第五轴线。
校准还可以基于导致倾斜体从第一位置移动到第二位置的围绕旋转体的第四轴线的角距离。
根据又一方面,提供了一种用于校准德尔塔机器人的控制系统,德尔塔机器人包括:底座;平移体;在底座与平移体之间连接的三个并联机械臂,每个机械臂包括驱动连接件和从动连接件,并且机械臂被布置为在三个轴线上使平移体平移;旋转体,被布置为相对于平移体围绕第四轴线旋转;以及倾斜体,被连接至旋转体,并且被布置为相对于旋转体围绕第五轴线倾斜;其中控制系统包括数据处理设备和在其上存储有计算机程序的存储器,计算机程序包括程序代码,在由数据处理设备执行时,该程序代码使数据处理设备执行以下步骤:通过相对于其他两个驱动连接件移动驱动连接件中的一个驱动连接件,命令执行臂移动;命令在臂移动期间测量与倾斜体具有固定关系的点的移动作为臂测量值;通过围绕第五轴线使倾斜体倾斜,命令执行倾斜移动;命令在倾斜移动期间测量点的移动作为倾斜测量值;以及基于臂测量值和倾斜测量值的比较来校准第四轴线。计算机程序还可以包括程序代码,在由数据处理设备执行时,该程序代码使数据处理设备执行或命令执行根据本公开的任何步骤。
根据又一方面,提供了一种用于校准德尔塔机器人的控制系统,德尔塔机器人包括:底座;平移体;在底座与平移体之间连接的三个并联机械臂;机械臂被布置为在三个轴线上使平移体平移;旋转体,被布置为相对于平移体围绕第四轴线旋转;以及倾斜体,被连接至旋转体,并且被布置为相对于旋转体围绕第五轴线倾斜;其中控制系统包括数据处理设备和在其上存储有计算机程序的存储器,计算机程序包括程序代码,在由数据处理设备执行时,该程序代码使数据处理设备执行以下步骤:命令测量与倾斜体具有固定关系的倾斜体平面,作为倾斜体的第一位置中的第一平面测量值;命令围绕第四轴线旋转旋转体,使得倾斜体从第一位置移动到第二位置;命令测量倾斜体的第二位置中的倾斜体平面,作为第二平面测量值;以及基于第一平面测量值和第二平面测量值的比较来校准第五轴线。计算机程序还可以包括程序代码,在由数据处理设备执行时,该程序代码使数据处理设备执行或命令执行根据本公开的任何步骤。
根据又一方面,通过了一种德尔塔机器人,包括:底座;平移体;在底座与平移体之间连接的三个并联机械臂,每个机械臂包括驱动连接件和从动连接件,并且机械臂被布置为在三个轴线上使平移体平移;旋转体,被布置为相对于平移体围绕第四轴线旋转;倾斜体,被连接至旋转体,并且被布置为相对于旋转体围绕第五轴线倾斜;以及根据本公开的控制系统。
根据又一方面,提供了一种机器人系统,包括根据本公开的德尔塔机器人和测量设备,该测量设备被配置为测量与倾斜体具有固定关系的点的移动和/或被配置为测量与倾斜体具有固定关系的倾斜体平面。
附图说明
本公开的其他细节、优点和方面将通过结合附图的以下实施例变得清楚,其中:
图1:示意性地表示了包括德尔塔机器人和测量设备的机器人系统的透视图;
图2:示意性地表示了处于起始位置的德尔塔机器人的仰视图;
图3:示意性地表示了执行臂移动之后的德尔塔机器人的仰视图;
图4:示意性地表示了执行倾斜移动之后的德尔塔机器人的仰视图;
图5:示意性地表示了倾斜体处于第一位置的德尔塔机器人的仰视图;以及
图6:示意性地表示了倾斜体处于第二位置的德尔塔机器人的仰视图。
具体实施方式
在下文中,校准包括五个轴线的德尔塔机器人的方法、用于校准这种德尔塔机器人的控制系统、包括这种控制系统的德尔塔机器人以及包括这种德尔塔机器人的机器人系统和测量设备将被描述。相同的附图标记将被用于表示相同或类似的结构特征。
图1示意性地表示了机器人系统10的透视图,机器人系统10包括德尔塔机器人12和测量设备14。德尔塔机器人12包括底座16、平移体18、三个并联机械臂20a、20b、20c、旋转体22和倾斜体24。图1还示出了笛卡尔坐标系X、Y、Z以用于参考目的。
德尔塔机器人12还包括控制系统26。控制系统26控制德尔塔机器人12的操作。在该示例中,控制系统26还控制测量设备14的操作。控制系统26包括数据处理设备28和存储器30。计算机程序被存储在存储器30中。计算机程序包括程序代码,当由数据处理设备28执行时,该程序代码使数据处理设备28执行或命令执行本文描述的任何步骤。
在图1的示例中,每个机械臂20a、20b、20c包括驱动连接件32a、32b、32c和一对从动连接件34a、34b、34c。每个从动连接件34a、34b、34c经由球窝接头(未表示)被连接至关联的驱动连接件32a、32b、32c中的每个驱动连接件以及平移体18。此处,从动连接件34a、34b、34c由刚性杆构成。
德尔塔机器人12还包括三个致动器36a、36b、36c,以用于独立地驱动相应的驱动连接件32a、32b、32c。在该示例中,每个致动器36a、36b、36c是电动机。第一致动器36a被布置为驱动第一驱动连接件32a围绕第一轴线38a旋转。第二致动器36b被布置为驱动第二驱动连接件32b围绕第二轴线38b旋转。第三致动器36c被布置为驱动第三驱动连接件32c围绕第三轴线38c旋转。每个从动连接件34a、34b、34c跟随关联的驱动连接件32a、32b、32c的移动,从而引起平移体18的移动。
德尔塔机器人12是一种并联机器人。机械臂20a、20b、20c形成将底座16与平移体18连接的多个运动链。机械臂20a、20b、20c将平移体18的移动限制为纯平移,即,仅在X、Y或Z方向上移动而无旋转。
旋转体22与平移体18旋转联接。在该示例中,旋转体22被布置在平移体18内。旋转体22可以围绕第四轴线40相对于平移体18旋转。如图1所示,该示例的德尔塔机器人12包括伸缩旋转轴42,以用于控制旋转体22相对于平移体18围绕第四轴线40旋转。
倾斜体24与旋转体22旋转联接。倾斜体24可以围绕第五轴线44相对于旋转体22倾斜。如图1所示,该示例的德尔塔机器人12包括伸缩倾斜轴46,以用于控制倾斜体24相对于旋转体22围绕第五轴线44倾斜。该示例的倾斜体24具有支架的形状。
德尔塔机器人12还包括末端效应器48。此处,末端效应器48被例示为具有大体平坦表面的抽吸抓手。末端效应器48被刚性地附接至倾斜体24。
在图1中,点50被表示在末端效应器48上。点50被用于德尔塔机器人12的校准,如以下将描述的。在该示例中,点50由末端效应器48的工具中心点构成。然而,相对于倾斜体24以固定关系备选地定位的点50也可以被使用。
图1还表示倾斜体24的倾斜体平面52。倾斜体平面52被用于德尔塔机器人12的校准,如以下将描述的。在该示例中,倾斜体平面52与末端效应器48的平坦表面对准。然而,相对于倾斜体24以固定关系备选地定位的倾斜体平面52也可以被使用。
测量设备14被布置为测量点50的移动。测量设备14还被布置为测量倾斜体平面52的位置。在该示例中,测量设备14是被配置为测量点50的绝对移动和倾斜体平面52的绝对位置的激光测量设备。
图2示意性地表示了处于起始位置的德尔塔机器人12的仰视图。校准第四轴线40的方法现在将被描述。
在该示例中,通过围绕第四轴线40旋转旋转体22,首先第五轴线44被命令平行于第二轴线38b定位。然后臂移动通过移动第二驱动连接件32b来执行。在臂移动的该示例中,第一驱动连接件32a和第三驱动连接件32c是静止的,旋转体22被锁定无法围绕第四轴线40旋转,并且倾斜体24被锁定无法围绕第五轴线44旋转。在臂移动期间,在第二驱动连接件32b与第一驱动连接件32a和第三驱动连接件32c之间发生相对移动。
图3示意性地表示了执行臂移动54之后的德尔塔机器人12的仰视图。在臂移动54之后,与倾斜体24具有固定关系的点50已经从图2中的起始位置移动到图3中的位置,如用图3中的直线54图示的。臂移动54在XY平面中的投影是线性的,但是臂移动54在空间上不是线性的。在该示例中,臂移动54在平行于YZ平面的平面中略微弯曲。臂移动54在XY平面中的线性投影由测量设备14检测,并且由控制系统26记录为臂测量值。
在该示例中,德尔塔机器人12然后被返回到根据图2的起始位置。然后倾斜移动通过围绕第五轴线44使倾斜体24倾斜来执行。在倾斜移动的该示例中,三个驱动连接件32a、32b、32c中的每个驱动连接件是静止的,并且旋转体22被锁定无法围绕第四轴线40旋转。
图4示意性地表示了执行倾斜移动56之后的德尔塔机器人12的仰视图。如图4所示,与倾斜体24具有固定关系的点50在XY平面中从图2中的起始位置线性移动到图4中的位置。倾斜移动56的线性投影由测量设备14检测,并且由控制系统26记录为倾斜测量值。然而,空间中的倾斜移动56不是线性的。
如果第四轴线40被很好地校准,则臂移动54和倾斜移动56在XY平面中的线性投影将是平行的。然而,如果第四轴线40被错误地校准,则臂移动54和倾斜移动56在XY平面中的线性投影将不是平行的。线性投影之间的角度然后被计算,并且第四轴线40基于该角度来重新校准。
作为使用线性投影的备选方案,臂测量值可以包括将在臂移动54期间点50在其中移动的平面确定为臂移动平面,将在倾斜移动56期间点50在其中移动的平面确定为倾斜移动平面,并基于臂移动平面和倾斜移动平面的比较来校准第四轴线40。例如,臂移动平面和倾斜移动平面中的每一个的法线之间的差异可以被确定,并且第四轴线40的校准可以基于该差异来进行。
图5示意性地表示了当倾斜体24已经采用第一位置58时德尔塔机器人12的仰视图。校准第五轴线44的方法现在将被描述。
在该示例中,倾斜体24被命令定位在零位置作为第一位置58。在零位置中,如果第五轴线44被很好地校准,则倾斜体平面52垂直于第四轴线40定位。
倾斜体平面52在倾斜体24的第一位置58中的位置然后由测量设备14测量。倾斜体平面52的第一位置58由控制系统26记录为第一平面测量值。旋转体22然后围绕第四轴线40旋转。通过该旋转,倾斜体24从第一位置58移动到第二位置。
图6示意性地表示了倾斜体24处于第二位置60的德尔塔机器人12的仰视图。在该示例中,旋转体22围绕第四轴线40在图5中的第一位置58和图6中的第二位置60之间旋转90度。在该旋转期间,三个驱动连接件32a、32b、32c是静止的,并且倾斜体24被锁定无法围绕第五轴线44旋转。
倾斜体平面52的第二位置60由控制系统26记录为第二平面测量值。如果第五轴线24被很好地校准,则倾斜体24的第一位置58中的倾斜体平面52将与倾斜体24的第二位置60中的倾斜体平面52平行。然而,如果第五轴线44被错误地校准,则第一平面测量值和第二平面测量值将不平行。在这种情况下,倾斜体平面52将随着倾斜体24围绕第四轴线40旋转而摆动。根据第一平面测量值的倾斜体平面52和根据第二平面测量值的倾斜体平面52之间的角度然后被计算。第五轴线44然后基于该角度并且可选地还基于旋转体22在第一位置58和第二位置60之间围绕第四轴线40旋转的角距离来重新校准。
虽然本公开已经参照示例性实施例描述,但是要了解的是,本发明不被限于上面已经描述的内容。例如,要了解的是,部件的尺寸可以根据需要变化。
Claims (14)
1.一种校准德尔塔机器人(12)的方法,所述德尔塔机器人(12)包括:
底座(16);
平移体(18);
在所述底座(16)与所述平移体(18)之间连接的三个并联机械臂(20a、20b、20c),每个机械臂(20a、20b、20c)包括驱动连接件(32a、32b、32c)和从动连接件(34a、34b、34c),并且所述机械臂(20a、20b、20c)被布置为在三个轴线(X、Y、Z)上平移所述平移体(18);
旋转体(22),被布置为相对于所述平移体(18)围绕第四轴线(40)旋转;以及
倾斜体(24),被连接至所述旋转体(22)并且被布置为相对于所述旋转体(22)围绕第五轴线(44)倾斜;
其中所述方法包括:
通过相对于其他两个驱动连接件(32a、32b、32b)移动所述驱动连接件(32a、32b、32c)中的一个驱动连接件,执行臂移动(54);
在所述臂移动(54)期间,测量与所述倾斜体(24)具有固定关系的点(50)的移动作为臂测量值;
通过围绕所述第五轴线(44)倾斜所述倾斜体(24),执行倾斜移动(56);
在所述倾斜移动(56)期间,测量所述点(50)的移动作为倾斜测量值;以及
基于所述臂测量值和所述倾斜测量值的比较来校准所述第四轴线(40)。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:命令所述倾斜体(24)的定位,使得在所述倾斜移动(56)之前,所述第五轴线(44)平行于所述驱动连接件(32a、32b、32c)中的一个驱动连接件的轴线(38a、38b、38c)。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述点(50)是工具中心点。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述臂移动(54)包括移动所述驱动连接件(32a、32b、32c)中的一个驱动连接件,同时保持所述其他两个驱动连接件(32a、32b、32c)静止。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述臂测量值包括测量所述点(50)的所述移动作为平面(XY)中的投影,并且其中所述倾斜测量值包括测量所述点(50)的所述移动作为所述平面(XY)中的投影。
6.一种校准德尔塔机器人(12)的方法,所述德尔塔机器人(12)包括:
底座(16);
平移体(18);
在所述底座(16)与所述平移体(18)之间连接的三个并联机械臂(20a、20b、20c),每个机械臂(20a、20b、20c)包括驱动连接件(32a、32b、32c)和从动连接件(34a、34b、34c),并且所述机械臂(20a、20b、20c)被布置为在三个轴线(X、Y、Z)上平移所述平移体(18);
旋转体(22),被布置为相对于所述平移体(18)围绕第四轴线(40)旋转;以及
倾斜体(24),被连接至所述旋转体(22)并且被布置为相对于所述旋转体(22)围绕第五轴线(44)倾斜;
其中所述方法包括:
测量与所述倾斜体(24)具有固定关系的倾斜体平面(52)的位置,作为所述倾斜体(24)的第一位置(58)中的第一平面测量值;
围绕所述第四轴线(40)旋转所述旋转体(22),使得所述倾斜体(24)从所述第一位置(58)移动到第二位置(60);
测量所述倾斜体平面(52)在所述倾斜体(24)的所述第二位置(60)中的位置,作为第二平面测量值;以及
基于所述第一平面测量值和所述第二平面测量值的比较来校准所述第五轴线(44)。
7.根据权利要求6所述的方法,还包括:在所述第一平面测量值之前命令将所述倾斜体(24)定位在零位置中,其中所述倾斜体平面(52)垂直于所述第四轴线(40)被定位在所述零位置中。
8.根据权利要求6或7所述的方法,还包括:确定所述第一位置(58)中的所述倾斜体平面(52)与所述第二位置(60)中的所述倾斜体平面(52)之间的角度差,并且基于所述角度差来校准所述第五轴线(44)。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法,其中所述校准还基于围绕所述旋转体(22)的所述第四轴线(40)的角距离,所述角距离导致所述倾斜体(24)从所述第一位置(58)移动到所述第二位置(60)。
10.一种用于校准德尔塔机器人(12)的控制系统(26),所述德尔塔机器人(12)包括:底座(16);平移体(18);在所述底座(16)与所述平移体(18)之间连接的三个并联机械臂(20a、20b、20c),每个机械臂(20a、20b、20c)包括驱动连接件(32a、32b、32c)和从动连接件(34a、34b、34c),并且所述机械臂(20a、20b、20c)被布置为在三个轴线(X、Y、Z)上平移所述平移体(18);旋转体(22),被布置为相对于所述平移体(18)围绕第四轴线(40)旋转;以及倾斜体(24),被连接至所述旋转体(22),并且被布置为相对于所述旋转体(22)围绕第五轴线(44)倾斜;其中所述控制系统(26)包括数据处理设备(28)和在其上存储有计算机程序的存储器(30),所述计算机程序包括程序代码,在由所述数据处理设备(28)执行时,所述程序代码使所述数据处理设备(28)执行步骤:
通过相对于其他两个驱动连接件(32a、32b、32b)移动所述驱动连接件(32a、32b、32c)中的一个驱动连接件,命令执行臂移动(54);
在所述臂移动(54)期间,命令测量与所述倾斜体(24)具有固定关系的点(50)的移动作为臂测量值;
通过围绕所述第五轴线(44)倾斜所述倾斜体(24),命令执行倾斜移动(56);
在所述倾斜移动(56)期间,命令测量所述点(50)的移动作为倾斜测量值;以及
基于所述臂测量值和所述倾斜测量值的比较来校准所述第四轴线(40)。
11.一种用于校准德尔塔机器人(12)的控制系统(26),所述德尔塔机器人(12)包括:底座(16);平移体(18);在所述底座(16)与所述平移体(18)之间连接的三个并联机械臂(20a、20b、20c);所述机械臂(20a、20b、20c)被布置为在三个轴线(X、Y、Z)上平移所述平移体(18);旋转体(22),被布置为相对于所述平移体(18)围绕第四轴线(40)旋转;以及倾斜体(24),被连接至所述旋转体(22),并且被布置为相对于所述旋转体(22)围绕第五轴线(44)倾斜;其中所述控制系统(26)包括数据处理设备(28)和在其上存储有计算机程序的存储器(30),所述计算机程序包括程序代码,在由所述数据处理设备(28)执行时,所述程序代码使所述数据处理设备(28)执行以步骤:
命令测量与所述倾斜体(24)具有固定关系的倾斜体平面(52),作为所述倾斜体(24)的第一位置(58)中的第一平面测量值;
命令围绕所述第四轴线(40)旋转所述旋转体(22),使得所述倾斜体(24)从所述第一位置(58)移动到第二位置(60);
命令测量所述倾斜体(24)的所述第二位置(60)中的所述倾斜体平面(52),作为第二平面测量值;以及
基于所述第一平面测量值和所述第二平面测量值的比较来校准所述第五轴线(44)。
12.一种德尔塔机器人(12),包括:
底座(16);
平移体(18);
在所述底座(16)与所述平移体(18)之间连接的三个并联机械臂(20a、20b、20c),每个机械臂(20a、20b、20c)包括驱动连接件(32a、32b、32c)和从动连接件(34a、34b、34c),并且所述机械臂(20a、20b、20c)被布置为在三个轴线(X、Y、Z)上平移所述平移体(18);
旋转体(22),被布置为相对于所述平移体(18)围绕第四轴线(40)旋转;
倾斜体(24),被连接至所述旋转体(22),并且被布置为相对于所述旋转体(22)围绕第五轴线(44)倾斜;以及
根据权利要求10或11的控制系统(26)。
13.一种机器人系统(10),包括根据权利要求12的德尔塔机器人(12)和测量设备(14),所述测量设备(14)被配置为测量与所述倾斜体(24)具有固定关系的点(50)的移动和/或被配置为测量与所述倾斜体(24)具有固定关系的倾斜体平面(52)。
14.根据权利要求13所述的机器人系统(10),其中所述测量设备(14)是激光测量设备。
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