[发明专利]串联关节式机器人绝对定位误差校准方法及标定系统

摘要

本发明提供了一种串联关节式机器人绝对定位误差校准方法及标定系统，通过光学定位仪在上位机中建立用于求得修正臂杆参数的被测关节及其相邻关节的轴线模型、输出目标转角的神经网络模型、并进行零位误差校准。由于上述计算结果能够真实反应机器人的实际结构参数，进而对D-H参数进行修正，因此能够采用低成本的光学跟踪定位测试仪器—NDI光学定位仪，从运动学模型、关节传动回差和零位定位三方面，对机器人系统的绝对定位精度进行了分析与误差补偿，既提高了精度，又降低了成本。

主权项

串联关节式机器人绝对定位误差校准方法，包括：D‑H参数的修正：在与被测关节连接的臂杆上设置标识点，通过光学定位仪在上位机中建立所述被测关节的轴线模型，相邻关节的轴线之间的最短距离则为所述臂杆的杆长参数，相邻关节的轴线之间的夹角则为所述臂杆的角度参数；关节传动回差校准：利用所述光学定位仪测量所述被测关节以关节零位为起点以码盘上相等步长逐次做正向和负向转动的实际转角作为样本数据，对神经网络模型进行训练；在训练完成的模型中以所述被测关节相对于所述关节零位的当前位置和期望的旋转方向作为输入量，以电机的目标转角为输出量，控制所述电机；零位误差校准：机器人零位误差校正的数学模型为：$q_i^t=q_i^r+{\mathrm{\Δq}}_i$其中，为所述被测关节i相对于控制零位的名义转角；为所述被测关节i相对于控制零位的实际转角；Δq_i为所述被测关节i的零位误差；在时通过所述光学定位仪将零位传感器的机械零位读入所述上位机的机器人坐标系中与控制零位进行对比，得到所述被测关节i的进而计算出Δq_i并以校准常数的形式保存在机器人控制系统中。