[发明专利]德尔塔机器人校准方法、控制系统、德尔塔机器人和机器人系统

说明书

一种校准德尔塔机器人(12)的方法，所述方法包括：通过相对于其他两个驱动连接件(32a、32b、32b)移动一个驱动连接件(32a、32b、32c)，执行臂移动(54)；在所述臂移动(54)期间测量与倾斜体(24)具有固定关系的点(50)的移动作为臂测量值；通过围绕第五轴线(44)倾斜所述倾斜体(24)，执行倾斜移动(56)；在所述倾斜移动(56)期间测量所述点(50)的移动作为倾斜测量值；以及基于所述臂测量值和所述倾斜测量值的比较来校准第四轴线(40)。还提供了一种校准所述第五轴线(44)的方法、控制系统(26)和机器人系统(10)。

技术领域

本公开总体上涉及德尔塔机器人(delta robot)的校准。具体地，提供了校准包括五个轴线的德尔塔机器人的方法、用于校准这种德尔塔机器人的控制系统、包括这种控制系统的德尔塔机器人以及包括这种德尔塔机器人的机器人系统和测量设备。

背景技术

根据并联运动机器人的概念的工业机器人是先前已知的。这种机器人主要被用于拾取和放置相当小的物体。德尔塔机器人是一种并联机器人。例如，德尔塔机器人被用于食品行业、外科和医学科学领域、制药行业以及许多其他领域中。例如，德尔塔机器人被用于以高速和高精度将巧克力块或类似物体从移动的传送带地传送到预定地点，诸如传送到包装盒中。

校准德尔塔机器人的一种已知方式是通过从驱动连接件分离从动连接件并借助于固定装置将驱动连接件锁定在限定位置来部分地拆卸德尔塔机器人。然而，随着德尔塔机器人的设计变得越来越复杂和笨重，拆卸德尔塔机器人以进行校准往往是繁复、麻烦且耗时的。由于设计不同，以上类型的拆卸也无法对一些德尔塔机器人执行。此外，如果德尔塔机器人包括多于三个轴线，则附加轴线也需要被校准。

WO 2014029448 A1公开了一种用于校准德尔塔机器人的夹具。夹具将传动臂的纵轴固定为平行的。利用该配置，无论传动臂长度如何，夹具始终以相同的参考角度固定传动臂。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种校准德尔塔机器人的简单方法。

本公开的又一目的是提供一种校准德尔塔机器人的耗时较少的方法。

本公开的又一目的是提供一种校准德尔塔机器人的准确方法。

本公开的又一目的是提供一种校准德尔塔机器人的方法，该方法解决组合的若干或全部前述目的。

本公开的又一目的是提供一种用于校准德尔塔机器人的控制系统，该控制系统解决一个、若干或全部前述目的。

本公开的又一目的是提供一种包括控制系统的德尔塔机器人，该德尔塔机器人解决一个、若干或全部前述目的。

本公开的又一目的是提供一种包括德尔塔机器人和测量设备的机器人系统，该机器人系统解决一个、若干或全部前述目的。

根据一个方面，提供了一种校准德尔塔机器人的方法，德尔塔机器人包括：底座；平移体；在底座与平移体之间连接的三个并联机械臂，每个机械臂包括驱动连接件和从动连接件，并且机械臂被布置为在三个轴线上使平移体平移；旋转体，被布置为相对于平移体围绕第四轴线旋转；以及倾斜体，被连接至旋转体，并且被布置为相对于旋转体围绕第五轴线倾斜；其中该方法包括：通过相对于其他两个驱动连接件移动驱动连接件中的一个驱动连接件，执行臂移动；在臂移动期间测量与倾斜体具有固定关系的点的移动作为臂测量值；通过围绕第五轴线使倾斜体倾斜，执行倾斜移动；在倾斜移动期间测量点的移动作为倾斜测量值；以及基于臂测量值和倾斜测量值的比较来校准第四轴线。

机械臂的驱动连接件提供了德尔塔机器人的前三个轴线。每个驱动连接件可以由致动器(诸如电动机)独立驱动。每个机械臂可以包括位于驱动连接件和平移体之间的一个从动连接件或一对从动连接件。从动连接件可以经由球窝接头被连接至平移体和关联的驱动连接件中的每一个。