工業機器人之工件標定

在創建機器人離線編程時發現一問題,工件的標定不準確會導致離線編程系統生成的作業程序產生偏差。

1工件標定國內外現狀

機器人離線編程,大部分的操作任務定義在工件座標系下,因此對工件座標系的準確標定對離線編程有着重要意義。前最常見的標定手段是用座標測量儀或者激光跟蹤儀進行準確的測定。但由於大部分企業無能力購買而望而卻步。但對於部分場合不要求工件標定精度特別高,但是還得必須對工件標定。
機器人本體參數標定即運動學方面的標定、工具座標系標定、工件座標系標定以及機器人與協同工作的機器人之間的標定問題。其中機器人標定以運動學標定、工具座標系以及工件座標系的標定研究相對較多。工業機器人的工件標定有許多種方法,如常見的3點標定法以及四點標定法,這兩者的原理是一致的。
在整個工業機器人工作空間通常要用到5個座標系,分別爲世界座標系{W},固定建立在機器人本體上的機器人基座標系{B},機器人末端座標系{ E },剛性固定在機器人末端上的工具座標系{T },以及建立在放置於機器人空間內工件上的工件座標系{F}。

2 工件座標系標定研究

爲了完成工件座標系標定首先需要建立工件座標系。設{U}爲工件座標系,以水平方向放置的鋼平面爲{U}的標定的基準平面。
步驟1:通過操作焊槍,使其末端依次與上述三點接觸,設該三點在機器人基系{B}下的座標爲:(示教器讀出 W 1 、W 2 和 W 3 的位置)
在這裏插入圖片描述
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步驟2:三點在 {U}系下的座標表示爲:
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步驟3:{U}與{B}的轉換關係得
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步驟4:設變量
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步驟5:求取變量值,列三個方程
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步驟6:求解
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式子中的參數如下:在這裏插入圖片描述

3 MATLAB程序代碼實現

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