[实用新型]基于数字散斑干涉的机械手重复定位精度测量装置

说明书

本申请公开了一种基于数字散斑干涉的机械手重复定位精度测量装置，包括机械手，机械手包括其末端用于安装手爪部的手臂部，还包括：设置于所述手臂部末端的纳米调整台，其位置与地面相对固定的、且具有漫反射表面的定位靶，用于向所述定位靶的漫反射表面发射定位光束的激光发生单元，用于接收从所述漫反射表面反射的光线从而在其内呈现散斑图像、且与所述纳米调整台电路连接的定位相机；所述激光发生单元末端的出光元件以及所述定位相机均固定于所述纳米调整台上。本申请能够非常精确测量机械手重复定位的精度，全面提升机械手重复定位测量的技术水平。

技术领域

本申请涉及机械手定位技术领域，具体涉及一种基于数字散斑干涉技术的机械手重复定位精度测量装置。

背景技术

机械手重复定位精度是指在机械手上反复运行同一程序代码所得到的位置和姿态(以下简称位姿)精度的一致程度，是评价机械手加工精度等级的重要指标之一，也是对机械手实施误差补偿的前提和基础，它的准确性直接影响着机械手的产品质量。

近年来，随着自动化技术的不断发展，各种机械手在加工行业中已逐渐普及，其机械精度、运动控制、人机交互等技术都达到了较高水平，但是，在机械手主要应用领域空间点定位加工(如：点焊、装配等)中，其末端重复定位精密测量技术相对滞后，一直是阻碍机械手检测技术发展的主要原因之一。机械手重复定位测量是位姿检测(X、Y、Z三个轴及对应三个旋转轴)，其精度要求高、方法要适宜，而现有检测都是用一维测量组合方法来实现的，其主要有以下不足：

1、使用三个一维千分尺(或拉线编码器)分三个相互垂直方向进行组合测量，测量架设结构复杂、接触式测量、调试工作量大，测量精度低且读取数值不方便，无法直接实现姿态测量和多点测量。

2、使用三个方向相互垂直的一维激光测距传感器组合测量，在不同垂直方向和位置上安装、调校反光镜或光路等工作量大，三组测量数据需根据安装相对位置不同而转换为三维坐标，无法直接实现姿态测量和多点测量。

3、使用三个方向互相垂直的一维激光测距传感器加陀螺仪方法，来测量三维坐标和姿态，缺点是陀螺仪精度不高、四组测量数据需根据安装相对位置不同转换为三维坐标和姿态，无法实现多维一体化位姿重复定位测量。

4、使用三维激光扫描仪测量机械手空间形状，进而换算出姿态数据，但该设备测量精度低、对环境要求高、占用空间大，成本也很高。

上述问题多年来一直未得到有效地改善。因此，改变机械手重复定位测量技术的落后面貌，使测量技术更加科学化、智慧化、自动化和精准化对数控机械手技术进步具有重要的意义。

发明内容

本申请目的是：针对上述问题，本申请提供一种基于激光散斑干涉技术的机械手重复定位精度测量装置，其能够非常精确测量机械手重复定位的精度，全面提升了机械手重复定位测量的技术水平。

本申请的技术方案是：

一种基于数字散斑干涉的机械手重复定位精度测量装置，包括机械手，所述机械手包括其末端用于安装手爪部的手臂部，还包括：

设置于所述手臂部末端的纳米调整台，

其位置与地面相对固定的、且具有漫反射表面的定位靶，

用于向所述定位靶的漫反射表面发射定位光束的激光发生单元，以及

用于接收从所述漫反射表面反射的光线从而在其内呈现散斑图像、且与所述纳米调整台电路连接的定位相机；

所述激光发生单元末端的出光元件以及所述定位相机均固定于所述纳米调整台上。

本申请在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

所述纳米调整台和定位相机均与计算机电路连接。

所述纳米调整台包括：