[实用新型]一种用于工业机器人热形变误差补偿的测量装置

说明书

本实用新型公开了一种用于工业机器人热形变误差补偿的测量装置,所述测量装置包括机器人末端检测球装置与机器人末端定位检测装置，所述机器人末端检测球装置由连接件和检测球构成，安装在工业机器人的末端；所述机器人末端定位检测装置包括安装支架、传感器安装底盘和四个以上的激光测距传感器，所有激光测距传感器围成一圈，均匀地分布在传感器安装底盘上，且倾斜角均为45°，各激光测距传感器分别与机器人控制器连接，进行数据通信。本实用新型测量装置能够辅助实现对工业机器人运动学参数误差的准确辨识，提升工业机器人的末端定位精度，减少工业机器人停机维护时间，进一步提升生产线的自动化程度。

技术领域

本实用新型涉及工业机器人标定技术领域,具体为一种用于工业机器人热形变误差补偿的测量装置。

背景技术

随着机器人技术的发展，工业机器人逐渐在焊接、切削、装配等领域得到越来越广泛的应用。通过安装不同的末端工具，工业机器人能够完成多种作业任务。但随着工业机器人的持续运行，因环境温度变化、伺服电机散热、关节摩擦等都会导致工业机器人定位精度的下降，无法满足当前的作业任务需求,其主要原因是温度引起连杆与关节的热形变，从而导致机器人几何参数的变化，这也是影响工业机器人精度的主要因素。

目前针对工业机器人的热形变误差补偿的方法主要分为两类：(1)基于前期的实验测试数据，利用人工神经网络等技术建立工业机器人的热形变误差修正模型，根据该模型实现热形变误差的补偿；(2)利用人工周期性地完成机器人参数标定，重新修正工业机器人的几何参数，以此提高工业机器人的作业精度。但第一类方法会较大程度地受前期修正模型的建模精度影响，同时未能充分考虑其他未知影响因素。第二类方法离线地周期性标定会耗费大量的人力资源，较大程度地降低生产线的产能。目前也存在一些如基于视觉的机器人几何参数周期性标定方法，但该方法受环境光的影响较大。因此，亟待提出一种用于工业机器人热形变误差的快速在线检测装置，既能够保证工业机器人的误差补偿精度，又可以提高工业机器人生产线的自动化程度。

实用新型内容

本实用新型的技术目的是提供一种不受环境光影响，且具有较好测量精度、稳定性和较低价格的，可用于工业机器人热形变误差补偿的测量装置。

为实现上述技术目的，本实用新型提供的技术方案为：

一种用于工业机器人热形变误差补偿的测量装置，其特征在于，机器人末端检测球装置与机器人末端定位检测装置；

所述机器人末端检测球装置由连接件和检测球构成，所述连接件包括一法兰盘和一连接杆，连接杆的一端与检测球固定连接，另一端与法兰盘固定连接，连接件通过其法兰盘与工业机器人的末端法兰盘固定连接；

所述机器人末端定位检测装置包括安装支架、传感器安装底盘和由四个以上的激光测距传感器组成的激光测距传感器组，所述激光测距传感器组安装在传感器安装底盘上，且各激光测距传感器均位于同一测量平面上，激光发射方向均朝向传感器安装底盘的内侧，且相对于所述测量平面保持相同的倾斜夹角；所述测量平面与工业机器人基坐标系的XOY平面平行，各个激光测距传感器分别与机器人控制器连接，进行数据通信；所述传感器安装底盘则固定安装在安装支架顶部。

在上述方案的基础上，进一步改进或优选的方案还包括：

所述激光测距传感器在传感器安装底盘上围成一圈。

所述激光测距传感器均匀分布在传感器安装底盘上。

作为优选，所述激光测距传感器的激光发射方向与所述测量平面的夹角均为45°。

所述传感器安装底盘设有圆形的盘体，盘体周侧设有向上凸起的外沿，所述外沿设有均匀分布的若干固定槽，所述固定槽的数量不少于激光测距传感器的数量，由开设在外沿上的斜切口构成，用于安装所述激光测距传感器。

所述盘体的上表面与机器人末端定位检测装置的测量平面平行，所述斜切口的底面与盘体上表面的夹角为45°。