[发明专利]一种原点标定系统及方法

说明书

本发明提供了一种原点标定系统，应用于自动化设备中，自动化设备包括关节基座、关节运动部、及用于驱动关节运动部运动的电机，该原点标定系统包括编码器、标定部件、原点传感器和控制器，其中，编码器安装于电机上，用于记录关节运动部的位置；当关节运动部相对于关节基座运动至标定部件与原点传感器对准时，原点传感器输出触发信号；控制器与原点传感器和编码器相连，用于接收原点传感器所输出的触发信号，并在开始接收到触发信号时获取编码器当前时刻的编码器值，根据所获取的编码器值确定原点所对应的编码器值。上述系统用于实现机器人等自动化设备原点的全自动标定，并提高标定精度，降低误差。

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，尤其涉及一种原点标定系统及方法。

背景技术

在自动化技术领域，在机器人等自动化设备实际作业前，需要对其进行原点标定，即在机器人的各关节上所指定的位置对准基座上所指定的原点时，确定各关节的初始位置值(即原点位置值)，以在后续的机器人作业过程中，以该初始位置值为基准，实现对机器人各关节位置的定位，确保机器人各关节的运动精度。

传统技术中，原点标定方法主要依赖机械工具实现关节上所指定的位置与基座上的原点的对准，进而确定关节的初始位置值，例如利用刻线、销孔等机械工具，采用这种方式需要人工手动进行对齐，且对齐过程中需要反复操作，过程繁琐，并且得到的关节的初始位置值精度较低，误差较大。

发明内容

为克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供一种原点标定系统及方法，以实现机器人原点的全自动标定，并提高标定精度，降低误差。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面提供了一种原点标定系统，该原点标定系统应用于自动化设备中，自动化设备包括关节基座、关节运动部、及用于驱动关节运动部运动的电机。该原点标定系统包括：编码器、标定部件、原点传感器和控制器，其中，编码器安装于电机上，用于记录关节运动部的位置；标定部件安装于关节运动部上，原点传感器安装于关节基座上；或者，原点传感器安装于关节运动部上，标定部件安装于关节基座上。当关节运动部相对于关节基座运动至标定部件与原点传感器对准时，原点传感器输出触发信号。控制器与原点传感器和编码器相连，用于接收原点传感器所输出的触发信号，并在开始接收到触发信号时获取编码器当前时刻的编码器值，根据所获取的编码器值确定原点所对应的编码器值。

上述原点标定系统所实现的有益效果为，通过传感器技术实现了关节运动部在原点处所对应的编码器值的标定，整个系统中无需人工操作，可实现全自动标定，节省了人力和时间，并且利用原点传感器和标定部件作为对齐标志物，利用控制器自动确定原点所对应的编码器值，相比传统技术中借助机械工具作为对齐标志物通过人工操作实现原点的标定，原点标定精度得以提高，且误差较小。

在一些实施例中，原点传感器为电容型传感器、电感型传感器、霍尔型传感器或光电型传感器。标定部件为感应片。

在一些实施例中，标定部件安装于关节运动部朝向关节基座的一侧，原点传感器安装于关节基座朝向关节运动部的一侧；或者，原点传感器安装于关节运动部朝向关节基座的一侧，标定部件安装于关节基座朝向关节运动部的一侧。

本发明的第二方面提供了一种原点标定方法，应用于如第一方面所述的原点标定系统，该原点标定方法包括：控制器控制关节运动部以第一速度朝向原点传感器运动；当标定部件与原点传感器对准时，原点传感器输出触发信号；控制器接收到原点传感器输出的触发信号后，控制关节运动部远离原点传感器运动，待无法接收到触发信号后，控制关节运动部以第二速度朝向原点传感器运动，其中，第一速度大于第二速度；当控制器再次接收到原点传感器输出的触发信号时，获取编码器当前时刻的编码器值，而后根据所获取的当前时刻的编码器值确定原点所对应的编码器值。