[发明专利]一种基于关节反馈的机器人位置补偿方法

摘要

本发明公开了一种基于机器人关节反馈的机器人的位置补偿方法，该方法使用的装置包括绝对式光栅尺、适配器和计算机。绝对式光栅尺分别安装在机器人的各个关节轴上，光栅尺的读数头读取信号经过适配器转换连接到计算机，在上位机中对适配器进行二次开发，同时读取多个光栅的反馈信号并根据标定的模型生成关节的转角值，通过建立的空间误差估计模型和误差耦合模型将空间误差转化成为关节转角误差；此外，建立上位机与机器人的实时交互环境，通过PD控制模型，将机器人关节的转角值修正到目标值，从而实现机器人位置的补偿。

主权项

一种基于关节反馈的机器人位置补偿方法，其特征在于：该方法使用的装置包括绝对式光栅尺、适配器和计算机，绝对式光栅尺分别安装在机器人的各个关节轴上，光栅尺的读数头读取信号经过适配器转换连接到计算机，在上位机中对适配器进行二次开发，同时读取多个光栅的反馈信号并根据标定的模型生成关节的转角值，通过建立的空间误差估计模型和误差耦合模型将空间误差转化成为关节转角误差；此外，建立上位机与机器人的实时交互环境，通过PD控制模型，将机器人关节的转角值修正到目标值，从而实现机器人位置的补偿；该方法包括如下步骤：步骤1:对机器人的各个关节进行粗标定。将机器人的各个关节近似的看成圆，取机器人回Home时的任意光栅反馈值作为初始位置，用激光跟踪仪测出关节旋转一度对应的光栅值的变化量，从而建立了光栅反馈值与关节角度对应的标定模型。步骤2：机器人走到预定的位置上，由控制系统中集成的误差估计模型计算当前位姿下机器人的空间位置误差，机器人走到预定的位置不需要光栅尺参与位置修正；步骤3：在得到机器人当前姿态下的空间位置误差后，由误差耦合模型将空间的位置误差转化成为机器人前三个关节的关节误差；步骤4：在机器人的实时交互环境下，对每个关节建立控制模型，以步骤2计算出的关节误差作为目标变量，关节的反馈作为输入量，对前三个关节进行位置修正，使得机器人末端的位置达到目标位置。