[发明专利]一种一体化关节七轴机器人的零位标定方法

说明书

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种一体化关节七轴机器人的零位标定方法；本发明先将距离传感器和标定板安装在机器人上；再调整机器人姿态，使距离传感器对准所述标定板的孔位，进行第一次标定；而后将机器人的第2、4、6轴分别转动一定角度，记录此时机器人的各轴关节值X₇；然后调整机器人姿态，通过转动机器人的各轴，使机器人处于步骤2中的机器人姿态的对称姿态，记录此时机器人的各轴关节值Y₇；最后将Y₇减去X₇，得到机器人各轴的角度差值，得到平均值，将之作为误差对机器人的姿态进行补正，再进行标定；本发明在标定过程中只存在两个标准姿态，简化了标定过程仅通过简单的减法与除法即可完成，提高了标定效率。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种一体化关节七轴机器人的零位标定方法。

背景技术

机器人的零位标定是离线编程技术实用化的关键技术之一，所谓标定就是应用先进测量手段或几何约束等并基于模型的参数辨识方法辨识出准确的机器人模型参数，从而提高机器人的绝对精度。

目前，机器人的零位标定方法主要包括两类方法。第一类方法为运动学模型标定法，运动学模型标定方法通常四大步骤：建立描述机器人几何特性和运动性能的数学模型；测量机器人末端执行器在世界坐标系下的多点位置坐标；辨识机器人关节角与其末端执行器末点位置之间的函数关系；修改控制器参数使理论值与实际值之间误差最小。第二类方法为机器人自标定的方法，机器人自标定的方法只借助于机器人内部传感器来对其运动学模型进行标定，机器人自标定的方法通常采用施加物理约束或增加冗余传感器来实现。

上述的机器人的两种零位标定方法已经广泛应用在六轴机器人上。随着机器人行业的发展，出现了不同于传统六轴机器人的一体化关节七轴机器人，现有的快速标定方法，计算繁琐，并且需要配套的软件支持，标定过程比较复杂，标定的时间较长，标定的效率过低。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种一体化关节七轴机器人的零位标定方法，在标定过程中只存在两个标准姿态，简化了标定过程，后期仅通过简单的减法与除法即可完成，精简力计算过程，提高了标定效率，降低了标定成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种一体化关节七轴机器人的零位标定方法，其中，包括如下步骤：

步骤S1、将距离传感器和标定板安装在机器人上；

步骤S2、调整机器人姿态，使所述距离传感器对准所述标定板的孔位，将此时的机器人姿态作为参考姿态，设定参考姿态下机器人此时的各轴规定关节角度值为(0，a₁，0，a₂，0，a₃，0)，进行第一次标定；

步骤S3、将机器人的第2、4、6轴分别转动2*a₁、2*a₂、2*a₃的角度，记录此时机器人的各轴关节值X₇；

步骤S4、调整机器人姿态，通过转动机器人的各轴，使机器人处于步骤2中的机器人姿态的对称姿态，记录此时机器人的各轴关节值Y₇；

步骤S5、将步骤S4内机器人的各轴关节值Y₇减去步骤S3内机器人的各轴关节值X₇，得到机器人各轴的角度差值，再取平均，得到机器人各轴的角度差的平均值，将机器人各轴的角度差的平均值作为误差对机器人的姿态进行补正，再进行第二标定，即完成标定。

作为本发明的一种改进，在步骤S1内，将三个所述距离传感器安装在夹具上，所述夹具安装在机器人的手臂上，所述标定板安装在机器人的底部且面对所述夹具。

作为本发明的进一步改进，在步骤S5内，补正方向需要根据机器人运动的正方向进行判定。