[发明专利]利用固液相快速转换材料投影成像检测机器人精度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及机器人加工性能精度检测、优化及分析领域，具体涉及一种利用固液相快速转换材料投影成像检测机器人精度的方法。

背景技术

机器人因加工精度高、范围广，加工方式简单，被广泛的应用到工业加工领域，机器人在使用前，或者长时间使用后均需进行校准，传统的校准方式有，如试验探头法，使用有足够数量的位移或接近传感器的探头来测量实到位姿特性；激光束轨迹比较法，用光电传感器测量沿激光束的轨迹准确度/重复性，该光电传感器能检测入射光对传感器中心的位置误差；现有检测技术都是工业机器人运动过程中实现检测，检测必须配合对工业机器人的运动编程操作来完成，其型号多、种类复杂、技术难度高、通用性差、接入结构复杂、成本高、效率低、检测后数据无生产上的利用价值、检测数据没有时域分析价值。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种操作简单，成本低廉，环保无污染的利用固液相快速转换材料投影成像检测机器人精度的方法，具体技术方案如下：

一种利用固液相快速转换材料投影成像检测机器人精度的方法，具体步骤如下，

步骤一：预制透明的测试模具腔，其几何尺寸为预定的单位长度；

步骤二：用被测机器人将固态的固液相快速转换材料加工测试件，且该测试件与所述测试模具腔形状相对应；

步骤三：将测试件放于测试模具腔中；

步骤四：将光源从侧向对准测试模具腔；

步骤五：采集测试件在测试模具腔中的投影图像；

步骤六：分析投影图像得出机器人加工精准值。

采用固液相快速转换材料作为加工对象，加工容易，成本低廉，回收方便，通过与预制的测试模具腔比对，可精准反映出机器人的精度值，采用计算机对投影图像进行分析比对后，可自动生成校准包，校准过程不需要人为参与，智能化程度高，在测试件为透明状态时，只需从一面进行拍照即可，如果测试件为半透明，甚至不透明的状态时，可从测试件的多个面进行拍照采集图像，然后对各个面的图像进行图像分析，得出精度值。所述测试模具腔可以单个或组合构建，可进一步加强测试精度。

为更好的实现本发明，可进一步为：

所述测试件为四面体，或者为长方体，或者为圆柱体，或者为圆锥体，或者为半球体，标准的几何形状，加工周期短，与测试模具腔比对方便。

所述固液相快速转换材料的熔点在0-100摄氏度，如冰块、石蜡、室温熔化聚乙烯等。

所述固液相快速转换材料固态为透明的，光源一次性可穿透整个测试件，只需一次便可采集完成投影数据，可有效缩短机器人加工精度测试周期，提高准确度。

所述固液相快速转换材料为-18摄氏度至-4摄氏度的冰块，在加工过程中，可用干冰气雾保持冰块温度，冰块成本低廉，加工方便，回收便捷，不会产生任何污染，并且还可重复利用。

所述步骤五中，采集投影图像的设备为相机，或者手机，无需专门的图像采集设备，使本发明实现更加容易。

所述步骤三中，在将测试件放于测试模具腔中后，再向测试件与测试模具腔的间隙填充带颜色的，且可透光的液体材料，如带颜色的水、透明润滑油、液晶晶体，使其在图像中测试件与测试模具腔的间隙影像更加分明，便于图像分析中的识别，调高精度。

所述步骤六中，采用本地计算机或者云端计算机远程进行投影图像的分析，实现远程数据采集和机器人精度校准，针对如学校教学使用，可对多台机器人集中校准管理，也方便对学生进行教学演示和学生加工成绩的评定。

本发明的有益效果为：操作简单，因为测试件为简单的几何图形，只需对机器人进行简单编程，或者利用编程好的检测包，便可快速的加工出测试件；采用固液相快速转换材料，在0-100摄氏度可转换为液体，测试完成后，可溶化后再次使用，无任何物质排放，节能环保，尤其适合针对实验室、教学领域的机器人校准，或者加工成绩的评定；测试模具腔可供多台机器人使用，可有效减少投入。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为本发明的中测试件为圆锥体的使用参考图；

图3为本发明中测试件为圆柱体的使用参考图；

图4为本发明中测试件为长方体的使用参考图；

图5为本发明中测试件为四面体的使用参考图；

图6为本发明中测试件为半圆体的使用参考图；

图7位本发明中测试模具腔组合使用的使用参考图。

附图中101-测试模具腔；102-工测试件；103-投影板；104-成像单元；105-光源。

具体实施方式