JP2021515215A - 座標位置決め機械 - Google Patents
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Abstract
Description
(a)非特許文献4(「オフラインで生成されたロボットプログラムの較正方法」Gustav著)、
(b)非特許文献5(Frank Shaopeng Chengによる「ロボットの位置決め精度を高めるためのロボット参照フレームの較正」)、
(c)非特許文献6 (Gregoriによる「Etalonnage de Robots Industriels」)、
(d)非特許文献7(Adel Olabiによる「Amelioration de la precision des robots industriels pour des applications d’usinage a grande vitesse」)、
(e)非特許文献8(A.Y. Elatta et alによる「ロボット較正の概要」)、
(f)非特許文献9(KhaLilおよびE Dombreによる「ロボットのモデリング、識別および制御」)
機械のジオメトリは、パラメトリックモデルによって特徴付けられ、較正方法は、既存のモデルパラメータのセットよりも優れて機械のジオメトリを特徴付けるモデルパラメータの新しいセットを決定するべく意図され、この方法は、
機械の可動部分に関連付けられたターゲット点と機械の固定部分に関連付けられたピボット点が既知の距離間隔だけ互いに分離されるピボットポーズに機械を制御すること、既知の距離間隔および既存のモデルパラメータからそのポーズに予想される距離間隔に基づいて、そのポーズに対する誤差値を決定すること、
機械を複数の異なるターゲットポーズに制御すること、
各ターゲットポーズについて、ターゲット点とピボット点との間の距離間隔を測定するために長さ測定デバイスを使用すること、そして、測定された距離間隔と既存のモデルパラメータからおよびピボットポーズからそのポーズに予想される距離間隔に基づいて、そのポーズについての誤差値を決定すること、誤差値から全体的な誤差の大きさを決定すること、および既存のパラメータのセットよりも全体的な誤差の大きさが低くなるであろう新しいパラメータのセットを決定すること、を備える方法が提供される。
第2の態様のボールアダプタは、第1の態様のTCP識別方法と併せて常に使用される必要はなく、他の用途での使用を見出すことも理解されるであろう。同様に、第3の態様の延長部品は、第1の態様のそのような方法での使用または第2の態様のボールアダプタでの使用に限定されないが、より一般的に有用である。第2の態様のボールアダプタは、測定デバイスとしてボールバーと一緒に常に使用される必要はないが、例えば、三脚ベースの測定デバイスと一緒に使用することができる。
Claims (35)
- 座標位置決め機械を較正する方法であって、
機械のジオメトリは、パラメトリックモデルによって特徴付けられ、較正方法は、既存のモデルパラメータのセットよりも優れて機械のジオメトリを特徴付けるモデルパラメータの新しいセットを決定するべく意図され、この方法は、
機械の可動部分に関連付けられたターゲット点と機械の固定部分に関連付けられたピボット点が既知の距離間隔だけ互いに分離されるピボットポーズに機械を制御すること、既知の距離間隔および既存のモデルパラメータからそのポーズに予想される距離間隔に基づいて、そのポーズに対する誤差値を決定すること、
機械を複数の異なるターゲットポーズに制御すること、
各ターゲットポーズについて、ターゲット点とピボット点との間の距離間隔を測定するために長さ測定デバイスを使用すること、そして、測定された距離間隔と既存のモデルパラメータからおよびピボットポーズからそのポーズに予想される距離間隔に基づいて、そのポーズについての誤差値を決定すること、
誤差値から全体的な誤差の大きさを決定すること、および
既存のパラメータのセットよりも全体的な誤差の大きさが低くなるであろう新しいパラメータのセットを決定すること、を備える方法。 - 前記方法は、前記新しいパラメータのセットに基づいた誤差値の新しいセットを決定すること、および
これらの誤差値からより新しいパラメータのセットを決定し、任意選択的にこのプロセスを必要とされる回数例えば、全体的な誤差測定値が所定の閾値を下回るまで繰り返すこと
を含む請求項1に記載の方法。 - 前記既知の距離間隔は、前記ピボットポーズで実質的に一致する、前記ターゲット点および前記ピボット点と共に、ゼロ能力ベクトルである、請求項1または2に記載の方法。
- 前記方法は、モデルパラメータのサブセットのみのための新しい値を決定することを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記モデルパラメータのサブセットは、機械のツール中心点に関連する請求項4に記載の方法。
- 前記距離間隔は、長さ測定デバイスによって測定され請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記長さ測定デバイスは、ボールバーである請求項6に記載の方法。
- 前記座標位置決め機械はロボットである請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 座標位置決め機械の要素またはその周囲に取り付くように適合されたアダプタであって、
前記要素は、肝心点を有し、
前記アダプタは、前記要素および/または前記要素の周りに取り付けられたとき、前記肝心点と実質的に一致する中心点を有する少なくとも部分球形の支持表面を備えるアダプタ。 - 前記要素はツールである請求項9に記載のアダプタ。
- 前記肝心点は、ツールのツール中心点である、請求項10に記載のアダプタ。
- 前記アダプタは、一般的な方法で複数の異なるインサートを受け入れるように適合され、前記インサートは、異なるそれぞれの要素または要素のタイプを受け入れるべく適合され、それにより前記アダプタがさまざまな異なる要素または要素のタイプと共に使用されるのを可能にする請求項9〜11のいずれか一項に記載のアダプタ。
- 各インサートは、その対応する要素の外形に合致するように、内部で成形される請求項12に記載のアダプタ。
- 各インサートは、要素および/またはその周辺に取り付けられたとき、前記肝心点が前記アダプタの少なくとも部分球面の中心に実質的に一致するのを保証するために、その対応する要素の肝心点の位置を考慮して適合される請求項12または13に記載のアダプタ。
- 少なくともいくつかの前記インサートは、前記要素のCADモデルに基づいて3D印刷される請求項12〜14のいずれか一項に記載のアダプタ。
- インサートは、溶接ツール、ドリルビットなどの機械加工ツールおよび較正シャフトから選択された複数の要素に対し、提供される請求項12〜15のいずれか一項に記載のアダプタ。
- 測定デバイスと、請求項9〜16のいずれか一項に記載のアダプタとを備えるキットであって、
前記測定デバイスは、前記測定デバイスの測定点が前記アダプタの中心点と実質的に一致し、そして結合要素が支持表面の少なくとも所定の部分または作動部分を超えて移動するときもそのまま留まるように、前記アダプタの支持表面に結合し、それに抗して支持するように適合された結合要素を備えるキット。 - 前記測定デバイスは、測定デバイスの2つの測定点間の距離間隔の測定結果を提供するように適合される、請求項17に記載のキット。
- 前記測定デバイスは、長さ測定デバイスである請求項17または18に記載のキット。
- 前記測定デバイスは、ボールバーである、請求項17〜19のいずれか一項に記載のキット。
- 前記結合要素は、カップの形態である請求項17〜20のいずれか一項に記載のキット。
- 前記測定点は、前記カップの少なくとも部分的球面の中心である、請求項21に記載のキット。
- 前記カップは、前記アダプタの少なくとも部分的球面と結合するように適合される請求項21または22に記載のキット。
- 前記測定デバイスは、一端にボールを、他端にカップを備える請求項17〜23のいずれか一項に記載のキット。
- 前記測定デバイスは、両端にカップを備える請求項17〜23のいずれか一項に記載のキット。
- 前記結合は、運動学的または少なくとも疑似運動学的である請求項17〜25のいずれか一項に記載のキット。
- 請求項12に従属したときに、前記キットは、上記のインサートを備える請求項17〜26のいずれか一項に記載のキット。
- 座標位置決め機械を較正する方法であって、
請求項17〜27のいずれか一項に記載のキットを取ること、
前記要素がまだ前記座標位置決め機械にある状態で、前記アダプタを前記要素および/または要素の周りに取り付けること、
前記測定デバイスの前記結合要素が前記アダプタの少なくとも部分球面の支持表面に抗して支持するように、前記測定デバイスを前記アダプタに結合すること、
そして、測定操作中に、前記測定デバイスの前記測定点が前記アダプタの中心点と一致し、前記測定デバイスの銭結合要素が、前記アダプタの少なくとも部分的球形の支持表面の少なくとも所定のまたは作動部分を超えて移動するとき、そのまま留まるように前記測定操作を実行すること、
を含む方法。 - 請求項10に従属したときに、第1の操作と前記測定操作のためのアダプタの取り付けとの間で前記ツールを取り外すことなく、前記測定操作用の前記アダプタを取り付ける前に、前記ツールを使用する前記第1の操作を実行することを含む請求項28に記載の方法。
- 請求項10に従属したときに、前記アダプタを取り付ける前または前記アダプタを取り外した後、および前記ツールを取り外すことなく、接触または非接触のツールセッターなどを使用して前記ツールの長さを決定するなど、前記ツールに対してさらに測定操作を実行することを含む請求項28または29に記載の方法。
- ボールバーに追加の移動範囲を提供するように構成されたボールバー用の延長部分。
- 測定部分、標準端部分および請求項31に記載の延長部分を備えるモジュール式システムであって、前記測定部分は、第1のタイプのボールバーを形成するべく、測定部分が標準端部分に結合可能であり、そして第2のタイプのボールバーを形成するべく、延長部分に別個に結合可能であるモジュール式システム。
- 請求項1〜8および28〜30のいずれか一項に記載の方法を実行するように設計された座標位置決め機械。
- コンピュータまたは機械コントローラによって実行されたとき、前記コンピュータまたは機械コントローラに請求項1〜8および28〜30のいずれか一項に記載の方法を実行させるコンピュータプログラム。
- 請求項1〜8および28〜30のいずれか一項に記載の方法を実行するようにコンピュータまたは機械コントローラを制御するためのコンピュータプログラム命令が格納されたコンピュータ可読媒体。
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