[发明专利]一种基于动态学习的工业机器人零点标定方法在审

专利信息
申请号: 201910197609.5 申请日: 2019-03-15
公开(公告)号: CN110039528A 公开(公告)日: 2019-07-23
发明(设计)人: 詹羽荣;曾钰;王献伟;彭云春;胡培雄;洪耀斌 申请(专利权)人: 广州智能装备研究院有限公司;广州市韦德电气机械有限公司
主分类号: B25J9/10 分类号: B25J9/10;B25J9/16
代理公司: 广州鼎贤知识产权代理有限公司 44502 代理人: 丁雨燕
地址: 510000 广东省广州市*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 工业机器人 动态学习 标定 零点标定 最小距离 关节 角度偏量 末端位置 姿态数据 偏量 简易 采集 工具坐标系 迭代处理 时间控制 迭代 算法 机器人 重复 记录
【权利要求书】:

1.一种基于动态学习的工业机器人零点标定方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)利用标定尖端采集工业机器人的多个姿态数据,记录每个姿态的关节角度和工具坐标系的XYZ距离;

2)由关节角度和XYZ距离得到每个姿态的末端位置表达式,并根据末端位置求得多个姿态下的最小距离误差;

3)求最小距离误差对关节角度偏量和XYZ偏量的偏微分;

4)重复步骤2)和步骤3),根据动态学习率对偏微分进行迭代,直到最小距离误差小于1mm;

5)将关节角度偏量和XYZ偏量补偿到机器人完成零点标定。

2.根据权利要求1所述的基于动态学习的工业机器人零点标定方法,其特征在于,所述步骤1)包括以下步骤:

11)准备两个单端尖的标定杆,一个标定杆安装到机器人末端,另一个安装到机器人外固定位置;

12)让机器人末端标定杆对准外置标定杆,旋转工业机器人并采集多个工业机器人的姿态数据,记录每个姿态的关节角度和工具坐标系的XYZ距离。

3.根据权利要求2所述的基于动态学习的工业机器人零点标定方法,其特征在于,所述步骤2)包括以下步骤:

21)建立机器人的DH坐标系,根据各个DH计算得到每个姿态的末端位置在机器人基坐标系下的表达式1,

P=f(a0,d0,a11,...,an,dn,ann,X,Y,Z) 式1

其中,ai,di是机器人的连杆参数,θi是各轴关节角度,XYZ是工具坐标系距离;

22)由于机器人末端一直与固定点接触,所以各个姿态的XYZ值相同,假设姿态数为N,则最小距离误差可以表示为:

4.根据权利要求3所述的基于动态学习的工业机器人零点标定方法,其特征在于:

所述步骤3)中“求最小距离误差对关节角度偏量和XYZ偏量的偏微分”具体为根据上述式1及式2计算最小距离误差对关节角度偏量和XYZ偏量的偏微分ΔΦ。

5.根据权利要求1所述的基于动态学习的工业机器人零点标定方法,其特征在于,所述步骤4)具体包括:

41)对关节角度和XYZ设定分别动态学习率k,M是迭代次数,则:

42)不断进行更新迭代,直到最小距离误差小于1mm。

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