[发明专利]一种工业机器人的自动化性能测试方法

说明书

本发明涉及一种工业机器人的自动化性能测试方法。本发明通过软件自动生成机器人的可达空间域，进而确定空间立方体的位置和边长，自动生成被测点的位置，然后自动生成机器人性能测试点位程序，其中性能测试运行程序包含交互通信的功能；借助于Leica公司的激光跟踪仪和自动化跟踪控制探测器完整采集机器人末端的X、Y、Z坐标值和姿态角R_x、R_y、R_z；通过上位机软件自动精准计算性能结果，并最终输出上述工业机器人共14项性能测试报告。本发明具有精度高、适应性强的优点，各种结构与各种不同DH参数值的工业机器人均可进行自动化性能测试。

技术领域

本发明涉及一种区分手动性能测试和无姿态角性能值的方法，尤其涉及一种采用I/O通信盒、Leica激光跟踪仪和T-Mac的工业机器人自动化性能测试方法。

背景技术

工业机器人的位姿准确度和位姿重复性、多方向位姿准确度变动、距离准确度和距离重复性、位置稳定时间、位置超调量、位姿特性漂移、互换性、轨迹准确度和轨迹重复性、重复定向轨迹准确度、拐角偏差、轨迹速度特性、最小定位时间、静态柔顺性、摆动偏差是衡量工业机器人自身性能的14项重要指标。通过使用拉线式设备并在机器人末端加工装的方法进行采点并使用软件进行计算的方法，这种方法精度一般、适应性较强，各种结构与各种不同DH参数值的工业机器人均可进行性能测试，适合于量产阶段。

现在常见的使用拉线式设备及在机器人末端加工装的性能测试方法有赖于设备的精度。虽然设备配套的算法和软件功能强大，但是设备通常是基于三角函数的原理制成，本领域技术人员通常采用的角编码器对拉线角度的测量误差较大，而且拉线越长，误差放大越明显。另外，本领域技术人员通常采用的线编码器的测量误差也较大，最终影响到设备整体的性能测试效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有的工业机器人自动化性能测试的测量误差较大。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种工业机器人的自动化性能测试方法，包括以下步骤：

步骤1、将待测试的工业机器人安装在稳固的减震平台后，在工业机器人正前方放置Leica公司的激光跟踪仪，并在工业机器人末端安装Leica公司的自动化跟踪控制探测器；

步骤2、将自动化跟踪控制探测器连接到激光跟踪仪的控制器，将与工业机器人相连的机器人电气控制柜连接到I/O通信盒后，将I/O通信盒连接到上位机，上位机与激光跟踪仪之间建立无线数据连接，完成自动化性能测试平台搭建，其特征在于：

步骤3、通过上位机输入工业机器人的DH参数值、工业机器人末端的运行速度、工业机器人末端的运行加速度、工业机器人各关节的限位值，并向上位机输入采样参数信息；

步骤4、上位机依据DH参数值及工业机器人各关节的限位值生成工业机器人的可达空间域，然后根据可达空间域制定工业机器人的测试用空间立方体，并在上位机上确定测试用空间立方体的位置和边长后自动生成工业机器人各性能测试点的位置，结合采样参数信息、工业机器人末端的运行速度及工业机器人末端的运行加速度为每个性能测试点生成相对应的包含交互通信功能的性能测试点位程序，该性能测试点位程序包括位姿准确度和位姿重复性测试程序、多方向位姿准确度变动测试程序、距离准确度和距离重复性测试程序、位置稳定时间测试程序、位置超调量测试程序、位姿特性漂移测试程序、互换性测试程序、轨迹准确度和轨迹重复性测试程序、重复定向轨迹准确度测试程序、拐角偏差测试程序、轨迹速度特性测试程序、最小定位时间测试程序、静态柔顺性测试程序、摆动偏差测试程序；

步骤5、上位机将步骤4生成的性能测试点位程序通过U盘复制到机器人控制柜，修改工业机器人末端的运行速度和运行加速度，然后通过机器人控制柜在每一行测试程序下增加等待N秒的指令以方便激光跟踪仪采点，N≥3；

步骤6、上位机给出开始测试的指令，进入步骤7；