工业机器人装调维修(工技师、高级技师)第三单元 工业机器人校准.pptx
培训目标:
能够了解工业机器人运动学基础的概念。
能够掌握工业机器人校准的原理、分类。
能够掌握工业机器人精度的快速检测方法。
能够掌握DynaCal-Lite校准系统中软件对异常进行判断的原理。
能够掌握校准结果的影响因素。
能够处理常见的校准设备异常。;第一节工业机器人校准评价
一、工业机器人校准基础
机器人运动学相关概念
(1)工业机器人连杆参数及齐次变换矩阵机器人运动学的重点是研究末端执行器的位姿和运动,而手部位姿是与机器人各杆件的尺寸、运动副类型及杆间的相互关系直接相关联的。
1)连杆参数及连杆坐标系的建立。;2)连杆坐标系之间的变换矩阵。连杆n?1坐标系与连杆n坐标系的变换关系,可以用坐
标系的平移、旋转来实现。连杆n?1坐标系与连杆n坐标系的变换关系:
①令连杆n?1坐标系绕Zn?1轴旋转θn角。
②沿Zn?1轴平移dn。
③沿Xn轴平移an。
④绕Xn轴旋转αn。
(2)机器人运动学方程及机器人运动学简述
1)机器人运动学方程。
2)机器人正逆运动学。
2.工业机器人校准概述
(1)工业机器人校准原理工业机器人的运动精度对于它在生产中的应用可靠性起着至关重要的作用。;①建模:建立描述机器人几何特性和运动学性能的数学模型。
②测量:测量机器人各关节位置或者末端执行器在世界坐标系下的多点位姿坐标。
③参数辨识:辨识机器人关节角度以及末端执行器位置之间的函数关系,即确定机器人运动学模型中的参数值。
④误差补偿:修改软件中控制器参数使理论值与实际值之间的误差最小。
下面对这四个步骤进行具体阐述。
1)建模。
2)测量。
;①自动经纬仪(图3-2);②拉线式位移传感器。;③坐标测量机。;④激光跟踪仪(图3-5)。;3)参数辨识。
4)误差补偿。
①关节空间补偿:利用校准后的结果直接在关节空间修正,对于某可达位姿,重新计算其关节值,来达到提高机器人位姿精度的目的。
②微分误差补偿:该方法一般是针对基于微分变换思想建立机器人误差模型,识别几何参数名义值与真实值之间的微小偏差,并把其补偿到控制器的名义参数上,达到提高机器人精度的??的。
(2)工业机器人校准分类机器人校准是机器人研发生产的重要内容,工业机器人测试校准是一个集建模、测量、机器人实际参数辨识、误差补偿、性能优化实现于一体的过程。
1)第一级校准。
2)第二级校准。;(3)常见机器人校准系统
1)机器人生产商。;2)Leica。
3)DynaCal。Dynalog是位于底特律的一家私人公司,是由PierreDeSmet博士1990年在韦恩州立大学创立的。
;4)NikonMetrology。
5)TeconsultTeconsult。
6)WiestAGWiestAG。
二、工业机器人校准效果评价方法;第三单元工业机器人校准;第三单元工业机器人校准;第三单元工业机器人校准;第三单元工业机器人校准;第二节工业机器人异常应对
一、校准异常判断;①校准了一组不完整的运动学参数。
②测量系统中的误差对测量结果的微小影响。;二、校准结果影响因素
1.校准点位选择
1)机器人的姿态和构型应该有足够的变化,以便在数学上“激发”尽可能多的待标定的运动学参数。
2)应有足够多的校准点,以确定所需的参数量。
3)校准点需要使得DynaCal测量电缆不触及任何障碍,或激光跟踪器的光束无法被打断。
4)校准点应使得其每次测量电缆之间变化角度较大(90°以上)。
2.校准参数数量
3.机器人的类型
4.末端执行器的类型
5.机器人程序类型
6.机器人运动范围;第三节校准设备异常处理
一、DynaCal-Lite校准设备的结构;1.DynaCal-Lite软件
2.DynaCal?测量硬件
DynaCal-Lite校准系统采用一维DynaCal?测量设备,如图3-17所示。;3.带通信电缆的串行数据采集箱;4.底座和测量适配器;二、测量系统硬件使用规范
1.线缆
1)尽可能保持金属钩、电缆从DynaCal测量装置的参考位置处拉出足够远。
2)在挂钩的另一侧抓住测量线缆本身(即在测量筒靠近旋转轮)让线缆钩自由地悬挂。
3)把DynaCal测量装置提高,金属钩自由旋转,直到达到它的无缠绕的位置。
4)仔细抓住线缆钩并将其复位在参考位置,使其回到测量绕线器上。
2.运行温度
利用DynaCal测量系统进行测量时,室温要求为21℃。
3.DynaCal系统硬件维护;练习题
一、判断题
1.工业机器人校准就是通过校准设备获得机器人性能参数的过程。()
2.机器人正运动学能够将机器人的空间点位姿转换成机器人的各个轴关节角度。()
3.所有机器