[发明专利]一种用于工业机器人的误差标定装置

权利要求书

1.一种用于工业机器人的误差标定装置，其特征在于，包括：

标定组件，与所述工业机器人末端连接，包括基座和三个光学测头，所述基座与所述工业机器人连接，所述三个光学测头倾斜设置于所述基座上且其测量轴线相交于空间内的一点；

回转装置，包括位于回转中心且不随所述回转装置旋转的固定球以及通过悬臂结构承载的多个可围绕所述回转中心旋转的活动球；

所述回转装置固定于工作台上，所述工业机器人通过与所述标定组件连接对所述回转装置上的所述固定球和所述活动球进行误差标定；

所述误差标定包括以下步骤：

步骤S1、确定所述回转装置上所述固定球和所述活动球的空间位置信息以及所述活动球的回转半径；

步骤S2、对所述三个光学测头进行姿态校准，以使得所述三个光学测头的和中心构成的平面保持水平；

步骤S3、操控所述工业机器人将所述三个光学测头对准所述回转装置的所述固定球，对所述三个光学测头进行调零；

步骤S4、所述工业机器人跟随所述活动球的回转轨迹的点位分别对多个活动球的多个点位进行测量计算，基于所述活动球的实际轨迹、所述工业机器人的实际轨迹和所述工业机器人的理论轨迹计算获得所述多个点位下的误差值；

所述步骤S4中的点位的测量计算具体为通过以下方程式求得所述活动球在点位P下的坐标P(x_P,y_P,z_P)：

其中，L_A、L_B、L_C由光学测头测量获得，A₀、B₀、C₀分别为三个光学测头镜头的几何中心，A₀、B₀、C₀的坐标活动球半径r和方向夹角α_A、α_B、α_C、β_A、β_B、β_C均由所述步骤S3中对所述固定球调零后获得，α_A、α_B、α_C表示光学测头的轴线与Z轴正方向的夹角，β_A、β_B、β_C表示光学测头的轴线与X轴正方向的夹角。

2.根据权利要求1所述的一种用于工业机器人的误差标定装置，其特征在于，所述基座上设置有三个锥面，所述三个光学测头通过固定座分别固定于所述基座上的三个锥面上。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于工业机器人的误差标定装置，其特征在于，所述光学测头为激光位移计。

4.根据权利要求1所述的一种用于工业机器人的误差标定装置，其特征在于，所述多个活动球具有不同的回转半径。

5.根据权利要求4所述的一种用于工业机器人的误差标定装置，其特征在于，所述多个活动球与所述固定球位于相同或不同的水平面，所述多个活动球之间具有相同或不同的水平面。

6.根据权利要求1所述的一种用于工业机器人的误差标定装置，其特征在于，所述步骤S4中的误差值其中，P₀、P₁、P₂分别为所述工业机器人处于同一位置时活动球轨迹、工业机器人实际轨迹和理论轨迹上的对应点，O₀为所述固定球的球心，O₂为所述工业机器人坐标原点。

7.根据权利要求1所述的一种用于工业机器人的误差标定装置，其特征在于，所述工业机器人跟随所述活动球的回转轨迹获取在不同活动球的不同回转轨迹的不同点位上的误差值。

8.根据权利要求7所述的一种用于工业机器人的误差标定装置，其特征在于，根据不同点位上的误差值获取所述工业机器人的平均误差值。