[发明专利]工业机器人距离性能测试方法

权利要求书

1.一种工业机器人距离性能测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、选取测试点位：根据机器人的工作空间，选取实验轨迹上P2与P4两个点；

步骤2、采用连续轨迹编程，使机器人控制器驱动机器人末端从P4开始，在P2、P4位姿间连续运动，记录跟踪仪采集数据和指令位姿数据；

步骤3、用两点间的距离公式：计算指令距离D_i；

步骤4、用两点间的距离公式:得到实际距离的平均值D_a；

步骤5、通过位置距离准确度公式：式中：

其中：X_c1、Y_c1、Z_c1是在机器人控制中可用的P_c1坐标；

X_c2、Y_c2、Z_c2是在机器人控制中可用的P_c2坐标；

X_1j、Y_1j、Z_1j是P_1j的坐标；

X_2j、Y_2j、Z_2j是P_2j的坐标；

n是重复次数；

计算位置距离准确度：AD_p＝D_a-D_i；

步骤6、通过位置距离重复性公式：计算位置距离重复性。

2.根据权利要求1所述的一种工业机器人距离性能测试方法，其特征在于，步骤2中，连续运动为，循环30次，单方向进行测量。

3.根据权利要求1所述的一种工业机器人距离性能测试方法，其特征在于，步骤4中，计算30次循环的实到距离之和后，除以循环次数，得到实际距离的平均值D_a。

4.根据权利要求1所述的一种工业机器人距离性能测试方法，其特征在于，选取测试点位需要先完成三维空间测量仪坐标系与机器人坐标系的坐标转换，包括：首先，三维空间测量仪采集机器人末端法兰盘的球极坐标点位数据方位角仰角θ和距离γ数据，然后通过球极坐标系与直角坐标系转换，可以获取测量仪的直角坐标点位数据，最后，再完成三维空间测量仪坐标系与机器人坐标系的坐标转换。

5.根据权利要求4所述的一种工业机器人距离性能测试方法，其特征在于，球极坐标系与直角坐标系(x、y、z)转换公式如下：

z＝γ·cosθ

三维空间测量仪坐标系与机器人坐标系坐标转换公式如下：

P^t＝RP^r+T

R——旋转矩阵，T——平移矩阵；

P^t——三维空间测量仪坐标系下的坐标点位；

P^r——机器人坐标系下的坐标点位；

任意点P_i坐标的矩阵表示：

三维空间测量仪坐标系下的坐标点位：

机器人坐标系下的坐标点位：

6.根据权利要求5所述的一种工业机器人距离性能测试方法，其特征在于，采用SVD法算出R、T，包括：

(1)机器人坐标系下指令坐标点位的点集为：指令坐标点位在测量仪下测得的实际坐标点位构成的点集：

(2)分别计算机器人和测量仪坐标系下的坐标点位点集P^r、P^t的重心，即坐标点位点集包含的全部点的坐标的平均值，分别为：

(3)将两个坐标点位点集的重心对齐重合，分别计算各点集相对重心的相对坐标构成新的点集：

记：为：

记：为：

(4)由坐标点位点集构造协矩阵对协矩阵进行SVD分解：

(5)旋转矩阵即为R_3×3＝VU^T，平移矩阵为T_3×1＝μ_r-Rμ_t，当n≥3时既可求出R矩阵，R的各列为长度为3的单位向量，且两两相互垂直。