CN108562909A - 一种工业机器人轨迹检测装置 - Google Patents

一种工业机器人轨迹检测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108562909A
CN108562909A CN201810321618.6A CN201810321618A CN108562909A CN 108562909 A CN108562909 A CN 108562909A CN 201810321618 A CN201810321618 A CN 201810321618A CN 108562909 A CN108562909 A CN 108562909A
Authority
CN
China
Prior art keywords
industrial robot
standard jig
sensor
laser
detection device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810321618.6A
Other languages
English (en)
Inventor
黄亦其
高大宏
俞能超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ma'anshan Bee Intelligent Technology Co Ltd
Original Assignee
Ma'anshan Bee Intelligent Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ma'anshan Bee Intelligent Technology Co Ltd filed Critical Ma'anshan Bee Intelligent Technology Co Ltd
Priority to CN201810321618.6A priority Critical patent/CN108562909A/zh
Publication of CN108562909A publication Critical patent/CN108562909A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1694—Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明涉及机器人轨迹检测技术领域，具体涉及一种工业机器人轨迹检测装置，包括工业机器人、法兰盘、第一标准样板、第二标准样板、第三标准样板、第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器、三轴加速度传感器、电池、处理器和无线数据传输模块，本发明通过激光测距传感器实时检测工业机器人的手臂所在位置，并且把位置数据传输到检测人员的计算机内进行数据处理而得到工业机器人在三维空间内的位置信息，另外本发明的三轴加速度传感器的可以在工业机器人手臂运动到标准样板外时继续记录其位置信息，解决了现有技术中工业机器人轨迹检测装置无法测量工业机器人在空间中任意轨迹的问题，提高了本发明的实用性。

Description

一种工业机器人轨迹检测装置
技术领域
本发明涉及机器人轨迹检测技术领域，具体涉及一种工业机器人轨迹检测装置。
背景技术
随着生产力的提高和科学技术的进步，工业机器人凭借其技术附加值高，应用范围广的特点逐步代替人从事特定单调、重复和危险作业。机器人显著地提高了劳动生产率，改善产品质量，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。
国标中对工业机器人的性能规范和其试验方法做了部分阐述，其中轨迹特征检测包括：轨迹准确度、轨迹重复性。轨迹速度特性包括：轨迹速度准确度、轨迹速度重复性、轨迹速度波动。
目前国内外主要通过激光跟踪仪法对工业机器人进行标定和检测，这种检测装置主要是通过激光测距仪测量机器人末端与标准样板之间的距离得出运动轨迹，但这个装置只能测量机器人的特定轨迹，不能测量空间中任意轨迹，且测量结果受标准样板形状限制。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种工业机器人轨迹检测装置，用于解决现有技术中工业机器人轨迹检测装置由于标准样板的限制而无法测量工业机器人在空间中任意轨迹的问题。
具体技术方案如下：
一种工业机器人轨迹检测装置，包括工业机器人、法兰盘、第一标准样板、第二标准样板、第三标准样板、第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器、三轴加速度传感器、电池、处理器和无线数据传输模块，所述工业机器人的左侧底部水平设有第三标准样板，所述第三标准样板的内侧竖直设有第二标准样板，所述第三标准样板的左侧竖直设有第二标准样板，所述第一标准样板、第二标准样板和第三标准样板两两互相垂直，所述工业机器人的手臂末端设有法兰盘，所述法兰盘的表面中心设有第一激光测距传感器，所述法兰盘的左侧表面设有第二激光测距传感器，所述法兰盘的底部设有第三激光测距传感器，所述法兰盘的内腔中心设有三轴加速度传感器，所述第三激光测距传感器四周的法兰盘的表面设有电池、处理器和无线数据传输模块，所述电池与处理器通过导线电性连接，所述处理器的输入端通过导线与第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器和三轴加速度传感器电性连接，所述处理器的输出端通过导线与无线数据传输模块电性连接；
优选的，所述第一激光测距传感器与第二标准样板的右侧面垂直，所述第二激光测距传感器与第一标准样板的外表面垂直，所述第三激光测距传感器与第三标准样板的上表面垂直；
优选的，所述三轴加速度传感器采用MPU6050传感器芯片；
优选的，所述电池的额定输出电压为12V的锂离子电池；
优选的，所述处理器为STM32F103单片机；
优选的，所述无线数据传输模块为Wi-Fi数据传输模块或蓝牙数据传输模块。
有益效果：
本发明通过激光测距传感器实时检测工业机器人的手臂所在位置，并且把位置数据传输到检测人员的计算机内进行数据处理而得到工业机器人在三维空间内的位置信息，另外本发明的三轴加速度传感器的可以在工业机器人手臂运动到标准样板外时继续记录其位置信息，解决了现有技术中工业机器人轨迹检测装置无法测量工业机器人在空间中任意轨迹的问题，提高了本发明的实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构示意图；
图2为图1中法兰盘结构原理图。
附图标记如下：1、工业机器人，2、法兰盘，3、第一标准样板，4、第二标准样板，5、第三标准样板，6、第一激光测距传感器，7、第二激光测距传感器，8、第三激光测距传感器，9、三轴加速度传感器，10、电池，11、处理器，12、无线数据传输模块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参看图1-2：一种工业机器人轨迹检测装置，包括工业机器人1、法兰盘2、第一标准样板3、第二标准样板4、第三标准样板5、第一激光测距传感器6、第二激光测距传感器7、第三激光测距传感器8、三轴加速度传感器9、电池10、处理器11和无线数据传输模块12，所述工业机器人1的左侧底部水平设有第三标准样板5，所述第三标准样板5的内侧竖直设有第二标准样板4，所述第三标准样板5的左侧竖直设有第二标准样板4，所述第一标准样板3、第二标准样板4和第三标准样板5两两互相垂直，所述工业机器人1的手臂末端设有法兰盘2，所述法兰盘2的表面中心设有第一激光测距传感器6，所述法兰盘2的左侧表面设有第二激光测距传感器7，所述法兰盘2的底部设有第三激光测距传感器8，所述法兰盘2的内腔中心设有三轴加速度传感器9，所述三轴加速度传感器9采用MPU6050传感器芯片，所述第三激光测距传感器8四周的法兰盘2的表面设有电池10、处理器11和无线数据传输模块12，所述电池10的额定输出电压为12V的锂离子电池，所述处理器11为STM32F103单片机，所述无线数据传输模块12为Wi-Fi数据传输模块或蓝牙数据传输模块，所述电池10与处理器11通过导线电性连接，所述处理器11的输入端通过导线与第一激光测距传感器6、第二激光测距传感器7、第三激光测距传感器8和三轴加速度传感器9电性连接，所述处理器11的输出端通过导线与无线数据传输模块12电性连接。
本发明在使用时根据GB/T12642-2013确定所画理论圆形轨迹与直线轨迹，进行轨迹特性测量，测量之前，被检测单位编写工业机器人检测需要的离线程序，使其在空间中画轨迹，同时让第一激光测距传感器6与第二标准样板4的右侧面垂直，第二激光测距传感器7与第一标准样板3的外表面垂直，第三激光测距传感器8与第三标准样板5的上表面垂直；当工业机器人1在第一标准样板3、第二标准样板4和第三标准样板5组成的空间内内画轨迹时，第一激光测距传感器6会测量工业机器人1与第二标准样板4之间的距离，第二激光测距传感器7会测量工业机器人1与第一标准样板3之间的距离，第三激光测距传感器8会测量工业机器人1与第三标准样板5之间的距离，然后第一激光测距传感器6、第二激光测距传感器7和第三激光测距传感器8会把记录到的距离数据存储在处理器11的存储模块内，同时处理器11会通过无线数据传输模块12把存储的数据通过无线传输到检测人员的计算机内，最后检测人员通过计算机把数据进行处理拟合出工业机器人1的运动曲线一；另外，本发明还通过三轴加速度传感器9来测量工业机器人1在三维空间内的运动位置，并且把位置数据存储在处理器11的存储模块内，同时处理器11会通过无线数据传输模块12把存储的数据通过无线传输到检测人员的计算机内，最后检测人员通过计算机把数据进行处理拟合出工业机器人1的运动曲线二，最后可以通过计算机把运动曲线一和运动曲线二拟合在一起即可得出工业机器人1实际运动轨迹，这样即使工业机器人1在运动过程中脱离标准样板的范围，本发明也可以通过三轴加速度传感器9继续记录工业机器人1所在的位置，使测量数据更加精确。
其中，三轴加速度传感器9在测量过程中可以把三轴加速度传感器9的加速度分解成三个分别与第一标准样板3、第二标准样板4和第三标准样板5平行的分加速度，再根据工业机器人1的运行时间计算出三轴加速度传感器9的三个分加速度的运动距离，此时这三个运动距离的数值刚好分别对应第二激光测距传感器7会测量工业机器人1与第一标准样板3之间的距离、第一激光测距传感器6会测量工业机器人1与第二标准样板4之间的距离和第三激光测距传感器8会测量工业机器人1与第三标准样板5之间的距离。
本发明通过激光测距传感器实时检测工业机器人的手臂所在位置，并且把位置数据传输到检测人员的计算机内进行数据处理而得到工业机器人在三维空间内的位置信息，另外本发明的三轴加速度传感器的可以在工业机器人手臂运动到标准样板外时继续记录其位置信息，解决了现有技术中工业机器人轨迹检测装置无法测量工业机器人在空间中任意轨迹的问题，提高了本发明的实用性。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种工业机器人轨迹检测装置，其特征在于：包括工业机器人(1)、法兰盘(2)、第一标准样板(3)、第二标准样板(4)、第三标准样板(5)、第一激光测距传感器(6)、第二激光测距传感器(7)、第三激光测距传感器(8)、三轴加速度传感器(9)、电池(10)、处理器(11)和无线数据传输模块(12)，所述工业机器人(1)的左侧底部水平设有第三标准样板(5)，所述第三标准样板(5)的内侧竖直设有第二标准样板(4)，所述第三标准样板(5)的左侧竖直设有第二标准样板(4)，所述第一标准样板(3)、第二标准样板(4)和第三标准样板(5)两两互相垂直，所述工业机器人(1)的手臂末端设有法兰盘(2)，所述法兰盘(2)的表面中心设有第一激光测距传感器(6)，所述法兰盘(2)的左侧表面设有第二激光测距传感器(7)，所述法兰盘(2)的底部设有第三激光测距传感器(8)，所述法兰盘(2)的内腔中心设有三轴加速度传感器(9)，所述第三激光测距传感器(8)四周的法兰盘(2)的表面设有电池(10)、处理器(11)和无线数据传输模块(12)，所述电池(10)与处理器(11)通过导线电性连接，所述处理器(11)的输入端通过导线与第一激光测距传感器(6)、第二激光测距传感器(7)、第三激光测距传感器(8)和三轴加速度传感器(9)电性连接，所述处理器(11)的输出端通过导线与无线数据传输模块(12)电性连接。
2.根据权利要求1所述的工业机器人轨迹检测装置，其特征在于：所述第一激光测距传感器(6)与第二标准样板(4)的右侧面垂直，所述第二激光测距传感器(7)与第一标准样板(3)的外表面垂直，所述第三激光测距传感器(8)与第三标准样板(5)的上表面垂直。
3.根据权利要求1所述的工业机器人轨迹检测装置，其特征在于：所述三轴加速度传感器(9)采用MPU6050传感器芯片。
4.根据权利要求1所述的工业机器人轨迹检测装置，其特征在于：所述电池(10)的额定输出电压为12V的锂离子电池。
5.根据权利要求1所述的工业机器人轨迹检测装置，其特征在于：所述处理器(11)为STM32F103单片机。
6.根据权利要求1所述的工业机器人轨迹检测装置，其特征在于：所述无线数据传输模块(12)为Wi-Fi数据传输模块或蓝牙数据传输模块。
CN201810321618.6A 2018-04-11 2018-04-11 一种工业机器人轨迹检测装置 Pending CN108562909A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810321618.6A CN108562909A (zh) 2018-04-11 2018-04-11 一种工业机器人轨迹检测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810321618.6A CN108562909A (zh) 2018-04-11 2018-04-11 一种工业机器人轨迹检测装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108562909A true CN108562909A (zh) 2018-09-21

Family

ID=63534599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810321618.6A Pending CN108562909A (zh) 2018-04-11 2018-04-11 一种工业机器人轨迹检测装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108562909A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109366492A (zh) * 2018-10-24 2019-02-22 武汉理工大学 基于机器人的铸件打磨轨迹在线补偿***及方法
CN109884590A (zh) * 2019-03-28 2019-06-14 河北工业大学 一种工业机器人轨迹精度检测装置及方法
CN112959323A (zh) * 2021-03-02 2021-06-15 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种机器人运动误差在位检测与补偿方法及设备
CN114888828A (zh) * 2022-04-26 2022-08-12 佛山科学技术学院 基于蚁群优化的scara机器人实验装置与控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1529223A2 (en) * 2002-08-09 2005-05-11 XYZ Interactive Technologies Inc. Method and apparatus for position sensing
CN103940335A (zh) * 2014-04-25 2014-07-23 南京埃斯顿机器人工程有限公司 一种工业机器人重复定位精度测量装置
CN105538313A (zh) * 2016-03-14 2016-05-04 陈杨 一种工业机器人激光轨迹检测装置
CN205552535U (zh) * 2016-03-14 2016-09-07 中国计量大学 一种工业机器人激光轨迹检测装置
CN107036568A (zh) * 2017-06-01 2017-08-11 中国计量大学 空间大尺寸轨迹检测装置及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1529223A2 (en) * 2002-08-09 2005-05-11 XYZ Interactive Technologies Inc. Method and apparatus for position sensing
CN103940335A (zh) * 2014-04-25 2014-07-23 南京埃斯顿机器人工程有限公司 一种工业机器人重复定位精度测量装置
CN105538313A (zh) * 2016-03-14 2016-05-04 陈杨 一种工业机器人激光轨迹检测装置
CN205552535U (zh) * 2016-03-14 2016-09-07 中国计量大学 一种工业机器人激光轨迹检测装置
CN107036568A (zh) * 2017-06-01 2017-08-11 中国计量大学 空间大尺寸轨迹检测装置及方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109366492A (zh) * 2018-10-24 2019-02-22 武汉理工大学 基于机器人的铸件打磨轨迹在线补偿***及方法
CN109884590A (zh) * 2019-03-28 2019-06-14 河北工业大学 一种工业机器人轨迹精度检测装置及方法
CN109884590B (zh) * 2019-03-28 2024-05-24 湖南第一师范学院 一种工业机器人轨迹精度检测装置及方法
CN112959323A (zh) * 2021-03-02 2021-06-15 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种机器人运动误差在位检测与补偿方法及设备
CN112959323B (zh) * 2021-03-02 2022-03-11 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种机器人运动误差在位检测与补偿方法及设备
CN114888828A (zh) * 2022-04-26 2022-08-12 佛山科学技术学院 基于蚁群优化的scara机器人实验装置与控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108562909A (zh) 一种工业机器人轨迹检测装置
CN103940335A (zh) 一种工业机器人重复定位精度测量装置
CN201653373U (zh) 三轴非接触式影像测量***
CN107036568A (zh) 空间大尺寸轨迹检测装置及方法
CN103481122A (zh) 面向自由曲面的接触式测量误差补偿方法及补偿***
CN101377418B (zh) 基于旋转-直线运动的接触式大型异型玻璃外廓检测装置和方法
CN103196383B (zh) 一种电池极耳中心距的自动检测方法
CN107522114A (zh) 自动化正面吊
CN103196375B (zh) 一种电池正负极耳胶高度的自动检测方法
CN103196373A (zh) 一种电池正负极耳端子长度的自动检测方法
CN206173776U (zh) 自矫正型防抖动路面平整度检测设备
CN204010487U (zh) 一种位置控制教学实验平台
CN204043703U (zh) 一种室内环境数据采集***
CN208811670U (zh) 往复式加工机与机械手臂取放整合***
CN207521300U (zh) 锂电池多功能自动检测喷码机
CN105786025B (zh) 一种臂架前端垂直方向定位***及定位方法
CN205090946U (zh) 铸件正面变动量自动检测装置
CN106546270A (zh) 一种机器人定位精度测试仪及接触式测量方法
CN106959449A (zh) 高速滚床重复定位精度检测方法
CN206347978U (zh) 一种表面加工精度检测设备
CN103245325B (zh) 一种楼层标高自动监测***及监测方法
CN207209817U (zh) 自动化正面吊
CN207113819U (zh) 非接触式平面度自动检测机
CN203519641U (zh) 差分电容式微加速度计
CN203519644U (zh) 二维加速度微传感器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180921

RJ01 Rejection of invention patent application after publication