[发明专利]工业机器人静态柔顺性性能测试方法在审
申请号: | 202010237134.0 | 申请日: | 2020-03-30 |
公开(公告)号: | CN111351675A | 公开(公告)日: | 2020-06-30 |
发明(设计)人: | 尹荣造;徐瞳;杨医华 | 申请(专利权)人: | 伯朗特机器人股份有限公司 |
主分类号: | G01M99/00 | 分类号: | G01M99/00;G01B21/04;B25J19/00 |
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地址: | 523000 广东*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 工业 机器人 静态 柔顺 性能 测试 方法 | ||
1.一种工业机器人静态柔顺性性能测试方法,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,将实验中所用的力加载平行于机座坐标轴的六个方向上,力应在每个方向以10%额定负载逐步增加到100%额定负载,每增加一次负载,手动读取一次测量点位数据;
步骤2、判断当前测试的坐标轴向,获取静态柔顺性界面的“力的方向的列数”,读取该列;
步骤3、获取当前负载和当前位移值;
步骤4、判断当前测试的坐标轴,并求出相关数据;
步骤5、记录每个轴的剩余点数数据,获取当前负载和当前位移值;
步骤6、三次循环后,静态柔顺性测试已完成,计算每个轴位移的平均值,作为最终结果。
2.根据权利要求1所述的一种工业机器人静态柔顺性性能测试方法,其特征在于:步骤1中,每个方向上重复三次测量,记录跟踪仪采集数据。
3.根据权利要求1所述的一种工业机器人静态柔顺性性能测试方法,其特征在于:步骤3中,每个轴的第一个点的增重位移为0;当前负载为负载数。
4.根据权利要求1所述的一种工业机器人静态柔顺性性能测试方法,其特征在于:步骤4中,相关数据为:
Y=xi-xi-1,x为当前轴的坐标方向值
X=±(当前点数%负载次数)*9.8
其中,Y为当前轴上一个点到当前点的位移,X为负载数。
5.根据权利要求1所述的一种工业机器人静态柔顺性性能测试方法,其特征在于:步骤5中,每个轴的非起始点的增重位移为该点位移加上上一个点的位移;当前负载为负载数。
6.根据权利要求1所述的一种工业机器人静态柔顺性性能测试方法,其特征在于:步骤6中,每个轴位移的平均值为每个轴的位移和除以负载次数,再除以循环次数。
7.根据权利要求1所述的一种工业机器人静态柔顺性性能测试方法,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。
8.根据权利要求7所述的一种工业机器人静态柔顺性性能测试方法,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:
Pt=RPr+T
R——旋转矩阵,T——平移矩阵;
Pt——三维空间测量仪坐标系下的坐标点位;
Pr——机器人坐标系下的坐标点位;
任意点Pi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:
9.根据权利要求8所述的一种工业机器人静态柔顺性性能测试方法,其特征在于,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Pr、Pt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R3×3=VUT,平移矩阵为T3×1=μr-Rμt,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。
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