[发明专利]一种面向机器人加工的轮廓误差定义与估计方法及装置

权利要求书

1.一种面向机器人加工的轮廓误差定义与估计方法，其特征在于，包括：

获得距离机器人末端执行器实际位置点P_a最近的加工曲线参考点P_l，其中足点P_f位于P_l-1与P_l之间或P_l与P_l+1之间，所述足点P_f表示所述机器人轮廓上距离所述实际位置点P_a最近的参考位置点；

对所述P_l-1、P_l与P_l+1进行二次多项式插值，以得到加工曲线的局部几何信息；

根据所述实际位置点P_a、足点的切向量得到足点

利用等效转轴和等效转角表征机器人方向轮廓误差

根据所述足点的旋转矩阵实际位置点P_a的旋转矩阵R_a计算得到机器人方向轮廓误差R(ε_o,r)。

2.根据权利要求1所述的一种面向机器人加工的轮廓误差定义与估计方法，其特征在于，所述利用等效转轴和等效转角表征机器人方向轮廓误差之前还包括：

根据所述实际位置点P_a、足点得到机器人位置轮廓误差

计算所述机器人末端执行器足点处的方向

3.根据权利要求1所述的一种面向机器人加工的轮廓误差定义与估计方法，其特征在于，对所述P_l-1、P_l与P_l+1进行二次多项式插值，以得到加工曲线的局部几何信息包括：

P＝P(t)；

其中，P_x(t)、P_y(t)、P_z(t)分别表示在x、y、z坐标关于时间t的插值曲线；t是加工曲线自带的时间戳，a_m,n(m＝0,1,2,n＝x,y,z)是插值曲线系数。

4.根据权利要求3所述的一种面向机器人加工的轮廓误差定义与估计方法，其特征在于，

通过AX＝B计算所述插值曲线系数a_m,n(m＝0,1,2,n＝x,y,z)，其中A是参考点时间矩阵，X是插值曲线系数矩阵、B是参考点位置矩阵。

5.根据权利要求1所述的一种面向机器人加工的轮廓误差定义与估计方法，其特征在于，所述根据实际位置点P_a、足点的切向量得到足点包括：

根据公式进行计算，其中所述是所述足点的切向量；

所述公式可进一步简化为其中，

其中，b、c、d以及g代表简化的多项式的三次、二次、一次、零次项系数，t_f是足点处的时间参数，(P_a,x,P_a,y,P_a,z)是机器人末端执行器实际位置 点P_a的笛卡尔坐标。

6.根据权利要求2所述的一种面向机器人加工的轮廓误差定义与估计方法，其特征在于，所述根据实际位置点P_a、足点得到机器人位置轮廓误差包括：

其中表示估计的机器人位置轮廓误差的大小。