[发明专利]一种高精度空间运动轨迹姿态追踪测量修正方法

摘要

一种高精度空间运动轨迹姿态追踪测量修正方法。其特征在于：包括测量球模块、激光测量模块，所述测量球模块包括支撑杆、三轴姿态角传感器、测量球、第一主控制器；所述激光测量模块包括底座支架、安装板、4个激光位移传感器、第二主控制器。其优点在于将激光测量模块置于机器人执行末端工作运行轨迹上的某个点位置，测量球模块安装在机器人末端执行器，随着机器人末端执行器重复轨迹时，测量球模块均会经过激光测量模块，每经过一次，就进行一次空间坐标测量，对机器人末端执行器的运行轨迹误差进行一次修正，从而消除惯性测量带来的累计误差，提高运动轨迹追踪测量精度，保证运动轨迹的长期稳定性。

主权项

一种高精度空间运动轨迹姿态追踪测量修正方法，涉及机器人末端执行器（3）、机器人控制器（4）及一种高精度空间运动轨迹姿态追踪测量修正装置；其特征在于：所述高精度空间运动轨迹姿态追踪测量修正装置包括包括测量球模块（1）、激光测量模块（2）；所述测量球模块（1）包括支撑杆（11）、三轴姿态角传感器（12）、测量球（13）、第一主控制器，所述支撑杆（11）一端安装在机器人末端执行器（3），另一端连接测量球（13），所述三轴姿态角传感器（12）安装在支撑杆（11）连接测量球（13）的一端，且处于测量球（13）的中心位置；所述激光测量模块（2）放置在机器人末端执行器（3）工作运行轨迹的任意测量点位置，包括底座支架（21）、安装板（22）、4个激光位移传感器（23）、第二主控制器，所述安装板（22）固定在底座支架（21），其中3个激光位移传感器（23）安装在所述安装板（22）的其中一侧面，剩下的1个激光位移传感器（23）安装在所述安装板（22）的另一侧面，4个激光位移传感器（23）的测量光轴相交于一个交点，且各个激光位移传感器（23）到该交点的距离均相等；所述三轴姿态角传感器（12）连接第一主控制器，第一控制器通过数据通讯模块连接第二主控制器，4个所述激光位移传感器（23）通过AD转换模块连接第二主控制器, 所述第二主控制器连接机器人控制器（4）；所述测量球模块（1）能伸入激光测量模块（2），并将测量球（13）与激光位移传感器（23）测量光轴的交点重合；其工作包括如下步骤：S1：将测量球模块（1）安装到机器人末端执行器（3）上，并将激光测量模块（2）放置在工作运行轨迹（6）边上的某个空间测量点位置固定，并通过通讯电缆将其与机器人控制器（4）相连接，并将激光测量模块（2）中4个激光位移传感器（23）的测量光轴相交的交点作为测量系统坐标的原点；S2：机器人末端执行器（3）将测量球模块（1）伸入激光测量模块（2）中，开启轨迹误差修正功能，即通过激光测量模块（2）反馈的球心位置，机器人控制器（4）通过自行修正，使测量球模块（2）的测量球的球心位置与原点重合；S3：测量球模块（1）的测量球的球心位置与坐标原点重合时，系统自动将测量球模块（1）反馈的惯性测量坐标清零，从而完成惯性测量坐标标定；S4：机器人末端执行器（3）运行，离开激光测量模块（2）回到工作运行轨迹（6）上，并在完成规定运行轨迹动作后，重新回到原点位置；S5: 重复S2、S3的步骤工作，使测量球模块（1）的测量球的球心位置与坐标原点重合，并且对测量球模块（1）反馈的惯性测量坐标清零；S6:启动机器人末端执行器3按示教轨迹自动运行，重复S4、S5的步骤工作，即每次完成规定运行轨迹动作后，重新回到原点位置，使测量球模块（1）的测量球的球心位置与坐标原点重合，并且对测量球模块（1）反馈的惯性测量坐标清零。