[发明专利]一种基于工业机器人自动化装调的位姿确定方法

摘要

一种基于工业机器人自动化装调的位姿确定方法，首先令工业机器人抓取卫星天线反射器，并建立机器人基坐标系、机器人工作坐标系、反射器坐标系、安装坐标系、装配坐标系，然后在反射器上安装测量球得到测量点，根据各个坐标系之间的转换关系得到测量点的初始坐标、目的坐标，进而得到反射器初始位姿、目标位姿，最后根据反射器初始位姿、目标位姿控制工业机器人将卫星天线反射器安装到目标位置。本发明通过建立各个坐标系并得到各个坐标系之间的姿态转换矩阵，同时使用激光跟踪仪等精测手段得到待装调天线的精确坐标，将柔性化的工业机器人用于高精度的产品装配中，具有产品装调安全、效率高、精准的优点。

主权项

一种基于工业机器人自动化装调的位姿确定方法，其特征在于包括如下步骤：(1)令工业机器人抓取卫星天线反射器，然后以机器人底座自身坐标系为机器人基坐标系，以机器人末端法兰盘圆心作为原点、法兰盘所在平面作为XOY面、XOY面的法向方向作为Z轴指向建立机器人工作坐标系，根据待装调的卫星天线反射器形状任意建立坐标系作为反射器坐标系，以安装平台底面中心为原点、底面作为XOY面、以XOY面的法线方向作为Z轴指向建立安装坐标系，将激光跟踪仪的自身坐标系作为装配坐标系；(2)在卫星天线反射器上安装至少三个测量球作为卫星天线反射器测量点，使用激光跟踪仪测量三个测量点在装配坐标系下的坐标，根据装配坐标系、机器人工作坐标系的姿态转换矩阵得到三个测量点在机器人工作坐标系下的坐标作为初始姿态；(3)选取卫星天线反射器中能够得到卫星天线反射器结构形状的关键点，根据卫星天线反射器测量点坐标、卫星天线反射器结构形状，得到卫星天线反射器关键点、卫星天线反射器测量点在装配坐标系下的位置转换关系；(4)获取卫星天线反射器关键点在装配坐标系下的目标坐标，根据卫星天线反射器关键点、卫星天线反射器测量点在装配坐标系下的位置转换关系得到卫星天线反射器测量点在装配坐标系下的目标坐标；(5)获取装配坐标系、安装坐标系的姿态转换矩阵，根据装配坐标系、安装坐标系的姿态转换矩阵得到卫星天线反射器测量点在安装坐标系下的目标坐标；(6)获取安装坐标系、机器人基坐标系的姿态转换矩阵，根据安装坐标系、机器人基坐标系的姿态转换矩阵得到卫星天线反射器测量点在机器人基坐标系下的目标坐标；(7)读取当前位置下机器人基坐标系、机器人工作坐标系的姿态转换矩阵，并根据机器人基坐标系、机器人工作坐标系的姿态转换矩阵得到卫星天线反射器测量点在机器人工作坐标系下的目标坐标作为目标位姿；(8)将步骤(2)、步骤(7)得到的卫星天线反射器初始位姿、目标位姿送至工业机器人，控制工业机器人根据卫星天线反射器初始位姿、目标位姿将卫星天线反射器安装到目标位置。