[发明专利]一种基于距离约束的随动式测量机械臂标定方法

权利要求书

1、一种基于距离约束的随动式测量机械臂标定方法，其特征在于 包括以下步骤：

1)固定测量机械臂(1)，固定标定尺(2)、使之同测量机械臂(1) 保持相对静止；

2)牵引测量机械臂(1)的末端，使末端上的测量头(11)接触 标定尺(2)上的第一标定孔(21)，形成测量机械臂的第一构型(G1)；

3)计算测量机械臂(1)在第一构型(G1)下的误差系数矩阵， 并计算此误差系数矩阵的最小奇异值；

4)判断最小奇异值的特性，如果该最小奇异值偏大，则记录下各 关节码盘的读数，并往下进行步骤5)；否则，返回步骤2)；

5)牵引测量机械臂(1)末端，使末端上的测量头(11)接触标 定尺(2)上的第二标定孔(22)，形成测量机械臂的第二构型(G2)；

6)计算测量机械臂(1)在第二构型(G2)下的误差系数矩阵， 并计算此误差系数矩阵的最小奇异值；

7)判断最小奇异值的特性，如果该最小奇异值偏大，则记录下各 关节码盘的读数，并进行步骤8)；否则，返回步骤5)；

8)根据上述两个构型(G1，G2)测量数据计算得出标定方程；

9)移动标定尺(2)至新姿态，并保证测量机械臂(1)能到达标 定尺的第一标定孔(21)、第二标定孔(22)中的任意一个标定孔；

10)重复步骤2)～8)，分别得出在不同构型下的标定方程；

11)最后分别求解标定方程，得到测量机械臂各参数的偏差；

12)以上标定过程重复多次，然后对多次结果求平均，以此平均 值作为最终的标定结果。

2、根据权利要求1所述的一种基于距离约束的随动式测量机械臂 标定方法，其特征在于：测量机械臂(1)由测量头(11)、腕关节(12)、 小臂(13)、肘关节(14)、大臂(15)、肩关节(16)、腰关节(17) 和基座(18)连接而成。

3、根据权利要求1所述的一种基于距离约束的随动式测量机械臂 标定方法，其特征在于：标定尺(2)包括尺体(23)，在尺体(23) 的两端分别设有第一标定孔(21)和第二标定孔(22)。

4、根据权利要求1所述的一种基于距离约束的随动式测量机械臂 标定方法，其特征在于：不同工位时机械臂基坐标系相对位姿的确定 包括如下步骤：

1)在工件上建立几个测量关键点并编号；

2)在工位一时，顺序测量该工位的关键点，通过这些关键点， 建立工位一时机械臂基坐标系上的参考坐标系；

3)移动机械臂到工位二，顺序测量工位关键点，通过这些关键点， 建立工位二时机械臂基坐标系上的参考坐标系；

4)最后根据不同工位时参考坐标系需重合的前提，求解出不同工 位下机械臂基坐标系的相对位姿。