[发明专利]具有抗差能力的工业机器人运动学参数标定系统和方法

权利要求书

1.一种具有抗差能力的工业机器人运动学参数标定系统，其特征在于：包括工业机器人(1)、测量设备(2)和互联辨识系统(3)；互联辨识系统(3)包括运动控制模块(4)、机器人输入接口(5)、测量控制模块(6)、测量输入接口(7)、测量输出接口(8)、机器人输出接口(9)、误差数据处理模块(10)、抗差参数辨识模块(11)和补偿控制模块(12)；工业机器人(1)末端上安装有与测量设备(2)配套的测量组件；机器人输入接口(5)的输出端连接到工业机器人(1)的控制输入端，工业机器人(1)的反馈输出端和机器人输出接口(9)的输入端连接，抗差参数辨识模块(11)经补偿控制模块(12)连接到机器人输入接口(5)的输入端，运动控制模块(4)也连接到机器人输入接口(5)的输入端；测量设备(2)的反馈输出端连接到测量输出接口(8)的输入端，机器人输出接口(9)和测量输出接口(8)的输出端一起连接到误差数据处理模块(10)的输入端，误差数据处理模块(10)的输出端连接到抗差参数辨识模块(11)，测量控制模块(6)经测量输入接口(7)连接到测量设备(2)的控制输入端。

2.根据权利要求1所述的一种具有抗差能力的工业机器人运动学参数标定系统，其特征在于：所述的测量组件为随动靶球。

3.根据权利要求1所述的一种具有抗差能力的工业机器人运动学参数标定系统，其特征在于：所述的测量设备(2)采用Radian激光跟踪仪。

4.根据权利要求1所述的一种具有抗差能力的工业机器人运动学参数标定系统，其特征在于：所述的工业机器人(1)为机械臂类的生产线机器人。

5.一种具有抗差能力的工业机器人运动学参数标定方法，其特征在于：采用权利要求1-4任一所述系统，方法步骤包括：

步骤一，互联辨识系统(3)中的运动控制模块(4)经机器人输入接口3控制待标定工业机器人(1)按照规划的坐标位置运动，工业机器人(1)在运动过程中自身输出的理论位置数据经机器人输出接口(9)发送到误差数据处理模块(10)；

测量控制模块(6)通过测量输入接口(7)向测量设备(2)发送命令，控制测量设备(2)实时跟踪并测量工业机器人(1)的实际末端位置数据，并经测量输出接口(8)发送到误差数据处理模块(10)；

步骤二，测量组件采用随动靶球，误差数据处理模块(10)接收的理论位置数据和实际末端位置数据进行处理后，得到工业机器人(1)末端的距离误差数据，并对距离误差数据进行判断：如果距离误差小于预设阈值误差值，则工业机器人(1)精度较高，停止标定，并给出机器人的最大距离误差值；如果距离误差大于预设阈值误差值时，则将测得的距离误差数据发送给抗差参数辨识模块(11)；

步骤三，抗差参数辨识模块(11)对测得的距离误差数据进行分析判断，并针对测得的距离误差数据中误差较大的数据进行抗差处理，误差大于预设误差阈值的距离误差数据作为粗差数据，抗差参数辨识模块(11)对粗差数据进行抗差处理，然后利用抗差处理后的距离误差数据进行工业机器人的运动学模型参数误差辨识，得到工业机器人(1)的实际运动学模型参数误差；

步骤四，抗差参数辨识模块(11)根据辨识出的工业机器人(1)的实际运动学模型参数误差再处理得到工业机器人(1)的实际运动学模型参数，然后通过运动控制模块(4)和机器人输入接口(5)将实际运动学模型参数发送给工业机器人(1)的控制器中，更新覆盖工业机器人(1)的控制器中原有运动学模型参数，完成机器人的标定过程。