[发明专利]一种可重构机器人的模块接口间位姿关系主动测量方法

说明书

本发明公开一种可重构机器人的模块接口间位姿关系主动测量方法，包括步骤：建立包括公口特征几何体、公接口和空间几何体的公口模块和包括母接口、测距传感器和母口特征几何体的母口模块；测量所述空间几何体与所述公口特征几何体之间的位姿；对所述母口模块进行标定测量；测量所述公口模块和所述母口模块之间的位姿；本发明只需一次标定公口模块输入输出端位姿关系以及事先在母口模块上建立测量系统；在两模块每次重新装配后，仅需读取测距传感器示值，通过数据处理即可获得两模块间位姿关系而无需其他标定操作；为实现模块化可重构机器人重构后精度的快速补偿奠定基础。

技术领域

本发明涉及机器人标定技术领域，具体涉及一种可重构机器人的模块接口间位姿关系主动测量方法。

背景技术

在结构化环境下柔性生产能力及非结构环境下完成多种任务能力的需求下，人们开始了模块化可重构机器人的研究。模块化可重构机器人的能够通过改变自身的拓扑构型来适应不同的生产环境和生产任务。但是由于在生产环节的加工、装配误差、重构过程中产生的装配误差和磨损误差、控制器的控制误差、使用过程中的形变及磨损和其他随机误差的存在，模块化可重构机器人的实际运动学模型会偏离理论运动学模型，从而导致其作业精度降低。

相比普通固定构型机器人，来自重构过程中产生的装配误差和磨损误差是模块化可重构机器人的特有误差。普通固定构型机器人为了保证其作业精度，可在装配后进行运动学标定，操作繁复。将模块化可重构机器人视为普通固定构型机器人进行标定，违背了模块化可重构机器人在重构后立即投入高精度作业的设计初衷。基于模块级参数标定对模块化可重构机器人进行精度补偿可以根据各个模块几何参数的标定值直接对运动学模型进行修正。优点是可简单快速地提高机器人的位姿精度，缺点是模块参数的标定识别是个繁琐复杂的过程，难以实现对使用过程中产生的模块磨损和形变引起的误差的补偿。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种可重构机器人的模块接口间位姿关系主动测量方法，包括步骤：

S1，建立包括公口特征几何体、公接口和空间几何体的公口模块和包括母接口、测距传感器和母口特征几何体的母口模块；

S2，测量所述空间几何体与所述公口特征几何体之间的位姿；

S3，对所述母口模块进行标定测量；

S4，测量所述公口模块和所述母口模块之间的位姿。

较佳的，所述公口特征几何体和所述母口特征几何体均设置为三个标准球，所述空间几何体采用四面体，所述空间几何体的四个平面中非高精度平面固定在所述公接口底部，其余三个高精度平面用于测量，所述测距传感器设置为九个，每三个所述测距传感器为一组检测对应的一所述高精度平面。

较佳的，所述母接口设置有九个测距传感器安装孔；所述测距传感器设置在所述测距传感器安装孔内。