[发明专利]一种机器人轨迹精度测量方法

说明书

技术领域

本发明属于一种机器人性能测量方法，主要涉及一种机器人轨迹精度测量方法。

背景技术

弧焊机器人在进行弧焊作业时，需要自主完成各种直线和圆弧的焊接，对轨迹精度的要求较高。机器人轨迹精度已成为衡量机器人性能的一项重要指标，列出了工业机器人的相关国家标准中。为精确测量机器人的轨迹精度，现有的方法主要依靠激光跟踪仪或三维视觉装备进行机器人的三维测量，而这种三维测量设备属精密仪器，价格昂贵，不适用于机器人批量生产及生产现场的快速轨迹精度测量。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种机器人轨迹精度测量方法，其可克服现有的缺陷，实现机器人的快速、精确测量。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种机器人轨迹精度测量方法，所述方法包括：

在光滑的平面工作台上形成两条以上的条状线，选择中间位置线做为目标刻度线；

所述目标刻度线的起点和终点做为机器人的末端示教点，移动激光测距仪，直到其发出的光斑分别与所述末端示教点重合；

根据所述光斑在两个末端示教点之间行程的离散位移，确定机器人的轨迹精度。

优选地，所述条状线可由机械加工或激光发射器产生。

优选地，在激光测距仪发出的光斑点与末端示教点的重合处，还应保证测距仪在两个末端示教点的所测距离相等，并将该光斑点设置为机器人的工具坐标系原点。

优选地，机器人示教后进入直线运行模式。通过目测或视觉测量的方式观测由激光测距仪发出的光斑轨迹点在平面工作台上的位置，从而确定其被限制的两条最短的条状线，则此两条条状线之间的距离便可作为评价机器人轨迹精度的输入参数，从而完成机器人轨迹精度的测量。

附图说明

图1为机器人轨迹精度测量方法示意图；

图2为机器人轨迹精度测量方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

结合图1说明本发明的实施方法：

S10：在光滑的平面工作台上形成两条以上的条状线，以处于中间位置的条状线作为目标刻度线，其他条状线对称地布置在目标刻度线的两边。条状线可由多种方法形成，例如机械加工，也可由激光器发射的方法形成。图1中所示的条状线以激光器发射的方法在平面工作台上形成。

图1所示，在光滑的平面工作台1上，使用并排放置的激光发射器2在该工作台1上形成一系列间隔已知且相互平行的条状光线，该条状光线的线宽被限制在一定范围，一般不超过100μm。条状光线的条数和间隔的大小视机器人的设计轨迹精度值确定。图1中显示4条条状光线，分别为条状光线3、条状光线4、条状光线5及条状光线6，其中，条状光线4和条状光线3的间隔最窄，设置为机器人设计轨迹精度值的二分之一或更低，条状光线5和条状光线6的间隔较宽，设置与机器人设计轨迹精度值相等，比条状光线5和条状光线6间距更大的线也可视情况布置在平面工作台1上。

S20：所述目标刻度线的起点和终点做为机器人的末端示教点，通过机器人示教编程的方法移动激光测距仪，直到其发出的光斑分别与所述末端示教点重合，在重合处，还应保证测距仪在末端示教点的所测距离相等，并将该光斑点设置为机器人的工具坐标系原点。

进行机器人的示教，机器人安装要保证使平面工作台1处于机器人13工作空间的指定位置。机器人的末端安装激光测距仪8，激光测距仪8可发出用于测距的直径约为5μm的光斑9，该光斑直径视机器人的重复定位精度的设计指标大小确定，一般应为机器人重复定位精度的十分之一。设置机器人末端示教点（目标刻度线的起点10和终点11），移动激光测距仪8，直到所述光斑9与末端示教点重合，即完成机器人的示教。

S30：根据所述光斑在两个末端示教点之间行程的离散位移，确定机器人的轨迹精度。

机器人进入运行模式。通过目测或视觉测量的方式观测由激光测距仪8发出的光斑9在平面工作台上的轨迹点12的位置变化，从而确定其被限制的两条最短的条状线，则此两条条状线之间的距离便可确定机器人的轨迹精度，例如图1所示的机器人运行过程中光斑轨迹点12处于刻度线3和4之间，则刻度线3和4之间的距离便可作为评价机器人轨迹精度的输入参数，从而完成机器人轨迹精度的测量。