[发明专利]一种连续体机械臂角度传感器标定系统及标定方法

说明书

本发明公开了一种连续体机械臂角度传感器标定系统及标定方法，包括控制单元、角转动台、基座支架、感应体和辅助支架，基座支架安装在角转动台上，感应体固定于基座支架的上方，角转动台、基座支架和感应体同轴设置；待测角度传感器通过辅助支架安装在感应体的周侧，控制单元与角转动台相连，用于控制角转动台按预设角度转动，以带动基座支架上的感应体转动；待测角度传感器用于检测感应体转动而变化的磁场方向信息，并转换成角度信息；控制单元与待测角度传感器相连，用于获取待测角度传感器检测的角度信息，并与预设角度比较而实现待测角度传感器的标定。本发明能对感应式角度传感器进行检测标定，具备通用性强、操作便捷、标定迅速等优点。

技术领域

本发明主要涉及传感器标定技术领域，具体涉及一种连续体机械臂角度传感器标定系统及标定方法。

背景技术

在连续体机械臂领域，机械臂需要通过各类外部传感器和内部传感器对自身形态进行准确检测。其中机械臂通过角度传感器对角位置进行检测，以确定当前自身关节或角度驱动单元转过的角度。角度传感器受各种因素影响不可避免地产生测量误差，在机械臂装配角度传感器时需要对角度传感器进行标定，从而提高机械臂的角度测量精度，提升机械臂形态检测能力。

现有的角度传感器标定系统缺乏通用性，经常是一种传感器对应一种标定系统，另外用于标定的用户软件功能简单，难以胜任复杂多样的标定任务，状态显示、设置、检测控制方面的软件功能薄弱。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种结构简单且操作简便的连续体机械臂角度传感器标定系统及标定方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种连续体机械臂角度传感器标定系统，包括控制单元、角转动台、基座支架、感应体和辅助支架，所述基座支架安装在角转动台上，所述感应体固定于所述基座支架的上方，所述角转动台、基座支架和感应体同轴设置；待测角度传感器通过所述辅助支架安装在感应体的周侧，且待测角度传感器的轴线与角转动台的轴线同轴或者垂直相交；所述控制单元与所述角转动台相连，用于控制所述角转动台按预设角度转动，以带动基座支架上的感应体转动；待测角度传感器用于检测感应体转动而变化的磁场方向信息，并转换成角度信息；所述控制单元与待测角度传感器相连，用于获取待测角度传感器检测的角度信息，并与预设角度比较而实现待测角度传感器的标定。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述角转动台与所述基座支架之间设置有角度检测件，用于检测所述角转动台的转动角度值；所述控制单元与所述角度检测件相连，用于根据转动角度值以实现角转动台的闭环控制，或者根据转动角度值对待测角度传感器进行标定。

所述角度检测件为圆形光栅尺。

还包括减震台，所述角转动台和辅助支架均安装在所述减震台上。

所述待测角度传感器通过锥形适配器安装于所述辅助支架上，所述锥形适配器通过紧固件紧固在所述辅助支架上。

所述基座支架包括为三爪卡盘设计，包括卡盘体、多个活动卡爪和驱动机构；多个活动卡爪均匀分布在所述卡盘体上，所述驱动机构用于驱动各所述活动卡爪围拢或散开以实现拆装。

所述基座支架底部设有圆柱形结构，与角转动台上表面相连接；或者所述基座支架通过法兰盘与角转动台上表面相连。

所述控制单元包括一体化控制器和数据采集模块，所述数据采集模块用于A/D转换、信号调理和信号测量；所述一体化控制器用于数据采集、分析和记录。

本发明还公开了一种基于如上所述的连续体机械臂角度传感器标定系统的标定方法，包括步骤：

所述控制单元控制所述角转动台按预设角度转动，以带动基座支架上的感应体转动；