[发明专利]一种机器人运动误差在位检测与补偿方法及设备

权利要求书

1.一种机器人运动误差在位检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S10：基于标件(5)的结构参数，生成目标运动轨迹；

步骤S20：机器人使测量装置(4)沿目标运动轨迹运动，在机器人使测量装置(4)沿目标运动轨迹运动的过程中，通过测量装置(4)检测得到测量装置(4)的第一实际运动轨迹与目标运动轨迹在各采样点处的误差，其中，所述测量装置(4)安装于机器人的末端；

步骤S30：将测量装置(4)的第一实际运动轨迹与目标运动轨迹在各采样点处的误差作为机器人在各采样点处的第一运动误差；

机器人使测量装置(4)沿目标运动轨迹运动的过程中的轨迹参数，和加工装置在实际加工时的轨迹参数相同，其中，在实际加工时，将所述测量装置(4)从机器人的末端取下，将所述加工装置安装于机器人的末端；

检测参数包括路径间距、步距、进给速度、采样频率，将检测时X/Y方向位置坐标与第一运动误差数据匹配处理获得机器人运动误差空间二维分布；

所述标件(5)为高精度非球面标件，其面形精度优于5μm，所述测量装置(4)为激光测微仪，其检测精度优于1μm。

2.如权利要求1所述的一种机器人运动误差在位检测方法，其特征在于，测量装置(4)在检测测量装置(4)的第一实际运动轨迹与目标运动轨迹在各采样点处的误差时，采样点的采样间隔和步距一致。

3.如权利要求2所述的一种机器人运动误差在位检测方法，其特征在于，测量装置(4)的采样频率f、测量装置(4)的移动速度v、测量装置(4)的采样间隔a、轨迹参数中的步距b，满足以下关系：

f＝v/a＝v/b。

4.如权利要求3所述的一种机器人运动误差在位检测方法，其特征在于，将目标运动轨迹与标件(5)的几何中心线的交点，作为机器人工件坐标系的零点，同时也是测量装置的零位。

5.一种机器人运动误差在位补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S100：以权利要求1-4之一中的机器人运动误差在位检测方法，获得机器人在各采样点处的第一运动误差；

步骤S200：将机器人在各采样点处的运动误差补偿到目标运动轨迹中，获得补偿运动轨迹；

步骤S300：机器人使测量装置(4)沿补偿运动轨迹运动，在机器人使测量装置(4)沿补偿运动轨迹运动的过程中，通过测量装置(4)检测得到测量装置(4)的第二实际运动轨迹与补偿运动轨迹在各采样点处的误差；

步骤S400：将测量装置(4)的第二实际运动轨迹与补偿运动轨迹在各采样点处的误差作为机器人在各采样点处的第二运动误差，使机器人在各采样点处的第二运动误差小于误差阈值。

6.一种具有机器人运动误差在位检测与补偿功能的设备，其特征在于，所述设备用于实现如权利要求1-4之一所述的一种机器人运动误差在位检测方法，或者如权利要求5所述的一种机器人运动误差在位补偿方法，所述设备包括机器人本体(1)、机器人控制器(2)、工艺系统(3)、高精度标件(5)和测量装置(4)；测量装置(4)安装于机器人本体(1)末端，与工艺系统(3)电连接，实现运动误差数据传输；机器人控制器(2)与机器人本体(1)、工艺系统(3)电连接，实现程序和信号传输。

7.一种具有机器人运动误差在位检测与补偿功能的设备，其特征在于，所述设备用于实现如权利要求1-4之一所述的一种机器人运动误差在位检测方法，或者如权利要求5所述的一种机器人运动误差在位补偿方法。