[发明专利]机械臂末端重复定位精度测量装置与方法有效

专利信息
申请号: 201810322694.9 申请日: 2018-04-11
公开(公告)号: CN108489392B 公开(公告)日: 2019-10-08
发明(设计)人: 刘成良;陶建峰;邱志康;覃程锦;罗正雄;郑建国 申请(专利权)人: 上海交通大学
主分类号: G01B11/00 分类号: G01B11/00
代理公司: 上海汉声知识产权代理有限公司 31236 代理人: 庄文莉
地址: 200240 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 重复定位 机械臂末端 光屏 激光发射结构 精度测量装置 位移调节装置 光斑 摄像机 安装方便 高清相机 光学设备 激光射线 精度测量 现有设备 装置结构 编码器 拍摄 保证
【权利要求书】:

1.一种机械臂末端重复定位精度测量装置,其特征在于,包含激光发射结构、接光屏(3)、摄像机以及位移调节装置;

激光发射结构安装在机械臂末端,接光屏(3)安装在位移调节装置上;激光发射结构发出的激光射线能够在接光屏(3)上形成光斑;摄像机能够拍摄到接光屏(3)上的光斑;

激光发射结构包含夹持装置(1)与激光发射器(2);

多个激光发射器(2)安装在夹持装置(1)上,多个激光发射器(2)之间存在安装夹角,多个激光发射器(2)的中轴线相交;

所述摄像机包含高清摄像机(5);所述位移调节装置包含竖直导轨(4);

所述高清摄像机(5)位于接光屏(3)上方,高清摄像机(5)的镜头与接光屏(3)平行布置;

还包含计算机(6),所述计算机(6)与高清摄像机(5)相连;

所述计算机(6)包含以下模块:

图像模块:获取高清摄像机(5)拍摄的照片,对照片进行图像处理,提取得到光斑坐标信息;

定位模块:根据光斑坐标信息,计算获得重复定位精度。

2.一种机械臂末端重复定位精度测量方法,其特征在于,包含以下步骤:

组装准备步骤:对机械臂末端重复定位精度测量装置进行组装,使机械臂末端到达设定位置,使激光发射器(2)发出的激光射线在接光屏(3)上形成光斑;

组合拍摄步骤,所述组合拍摄步骤包含以下步骤:

步骤S1:令高清摄像机(5)拍摄接光屏(3)在第一高度下带有光斑的照片Q1;

步骤S2:调节竖直导轨(4),令高清摄像机(5)拍摄接光屏(3)在第二高度下带有光斑的照片Q2;

末端位置计算步骤:根据照片Q1上光斑的坐标、照片Q2上光斑的坐标以及接光屏(3)的高度信息计算得到机械臂末端位置。

3.根据权利要求2所述的机械臂末端重复定位精度测量方法,其特征在于,还包含以下步骤:

测试次数判定步骤:判断机械臂末端位置的计算次数是否达到了设定次数,若否,返回执行组合拍摄步骤;若是,执行重复定位精度计算步骤;

重复定位精度计算步骤:根据多次机械臂末端位置的计算结果,计算获得机械臂末端重复定位精度。

4.根据权利要求2所述的机械臂末端重复定位精度测量方法,其特征在于,组装准备步骤中,在接光屏(3)上形成第一光斑与第二光斑这两个光斑;

末端位置计算步骤中,照片Q1上,第一光斑、第二光斑的坐标分别为(s1,t1,w1)、(s2,t2,w2);照片Q2上,第一光斑、第二光斑的坐标分别为(s1',t1',w1')、(s2',t2',w2');根据如下公式计算机械臂末端位置的坐标(s,t,w):

上述坐标均为在空间直角坐标系中的坐标。

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