[发明专利]一种基于转换矩阵误差模型的工业机器人几何参数辨识方法

摘要

本发明是一种基于转换矩阵误差模型的工业机器人几何参数辨识方法，其中工业机器人结构包括机器人控制柜、工业机器人、智能工业相机、相机安装架、控制信号通讯电缆以及传输信号通讯电缆。而工业机器人几何参数辨识方法则首先建立工业机器人的转换矩阵误差模型，其次，获取工业机器人的末端位姿名义变换矩阵以及工业机器人的末端位姿实际变换矩阵，最终，将名义变换矩阵以及实际变换矩阵带入转换矩阵误差模型内得到几何参数误差，将几何参数误差输入机器人控制柜，调整工业机器人末端的定位精准度。该方法无须昂贵外部测量设备，无须做额外标定动，能够作提高工业生产线效率、产能和自动化程度。

主权项

1.一种基于转换矩阵误差模型的工业机器人几何参数辨识方法，工业机器人结构包括机器人控制柜(1)、工业机器人(2)、智能工业相机(3)、相机安装架(4)、控制信号通讯电缆(5)以及传输信号通讯电缆(6)，所述的智能工业相机(3)通过相机安装架(4)固定安装在工业机器人(2)末端，所述的工业机器人(2)与机器人控制柜(1)通过控制信号通讯电缆(5)信号连接，所述的智能工业相机(3)与机器人控制柜(1)通过传输信号通讯电缆(6)信号连接，其特征在于：智能工业相机(3)的坐标系与工业机器人(2)的末端坐标系转换矩阵可以通过标定法直接获取；所述的工业机器人几何参数辨识方法如下：步骤1，建立工业机器人(2)的转换矩阵误差模型；假设工业机器人(2)的末端在j位姿(201)下的名义位姿为Tjn，实际位姿为Tjr，工业机器人(2)的末端在j+1位姿(202)下的名义位姿为Tj+1n，实际位姿为Tj+1r，工业机器人(2)的末端j位姿(201)与末端j+1位姿(202)下的名义转换矩阵为Tn，实际转换矩阵为Tr，则有式1‑1关系：式1‑1整理可得式1‑2，假设工业机器人(2)的末端位姿误差分别为式1‑2整理可得式1‑3，假设工业机器人(2)的几何参数误差为△Ω，Hj，Hj+1分别为工业机器人(2)的末端在j位姿(201)与j+1位姿(202)下的雅克比矩阵，可知式1‑4，将式1‑4代入式1‑3中可得式1‑5步骤2，从机器人控制柜(1)中读取工业机器人(2)的末端位姿名义变换矩阵Tn；步骤3，利用智能工业相机(3)测量工业机器人(2)的末端位姿实际变换矩阵Tr；步骤4，将步骤2和步骤3中得到的名义变换矩阵Tn以及实际变换矩阵Tr数据带入式1‑5，计算得到工业机器人(2)的几何参数误差△Ω，将该误差补偿到机器人控制器中；步骤5，重复步骤1至步骤4，进一步提高工业机器人(2)末端定位精度。