使用激光跟踪仪提升码垛机器人精度

标题1.背景

码垛机器人是一种用于工业自动化的机器人,专门设计用来将物品按照一定的顺序和结构堆叠起来,通常用于仓库、物流中心和生产线上,它们可以自动执行重复的、高强度的搬运和堆垛任务。

图1 码垛机器人

传统调整码垛机器人的方法,通常在组装后先按机械刻度粗调每个关节零位,然后机器人分别沿X/Y方向,走固定长度的距离,用尺子或其它工具测量实际距离,计算偏差,根据偏差再进行微调零位,但这种调整方式有很大的局限性,对机器人的绝对定位精度提升有限,无法满足工业发展需要。

图2 传统方式测量机器人X向运动偏差

2.解决方案

针对工业机器人行业提升绝对精度的需求,深入行业调研实测,RobotMaster软件系统专门应对工业机器人校准及性能需求,搭配GTS系列激光跟踪仪, 搭建成一套完备的工业机器人校准及检测方案。

其中激光跟踪仪搭配iTracker六维姿态传感器(图3),可实现对目标位置和姿态的动态跟踪及高精度测量,可同时实现对工业机器人位置精度和姿态精度的监控和测量,完美契合工业机器人性能指标的测量需求。

图3 使用六维姿态传感器测量机器人

激光跟踪仪校准机器人的原理:通过GTS激光跟踪仪,可以精确测量机器人末端在一系列预定义关节角度下的实际位姿,RobotMaster软件将测量数据与内部通过DH模型转换得到的理论值进行计算。根据计算所得偏差,通过软件的算法调整DH模型,使得理论位置与测量位置之间的差异最小化,将修正后的参数补偿进机器人,从而提高其精度。

3.校准流程

3.1 模型创建

在RobotMaster软件中选择码垛机器人,建立机器人的理论DH模型(图4),如果没有DH模型,也可用常规模式创建杆长模型。

图4 码垛机器人DH模型

3.2 数据采集

(1)通过跟踪仪采集码垛机器人不同位置的50个点位。

图5 跟踪仪测量进行数据采集

(2)数据采集完毕后,进入模型验证步骤,软件将测量数据与理论值进行计算得到各点位偏差。根据偏差大小可以辅助判断使用的DH模型是否正确,也可以根据实际测量情况,选择去掉个别异常点进行分析校准,如图6,去掉异常点P6后,验证偏差整体下降。

图6 整体计算P6点异常大(左)和去掉P6计算结果正常(右)

3.3 模型校准

根据需要进行校准项勾选进行校准计算,得到校准后的DH模型(图7左),将补偿值修正到机器人控制器,完成对机器人参数的补偿,可以看到校准后的最大位置精度提升到到0.5mm左右(7右)。

图7 DH模型校准(左)和去掉P6计算结果正常(右)

3.4 校准验证

切换性能检测模块,该模块依据GB/T 12642即ISO 9283标准要求,帮助用户完成对工业机器人各项性能指标的测试。

创建立方体,进行S1-位姿准确度和重复性项测试,从图7可以看出,校准后的码垛机器人位置准确度最大在0.5mm左右,与校准结果相符。

图8 位置准确度与重复性

4.结论

工业机器人校准及性能检测系统,借助RobotMaster软件强大的机器人校准和检测功能,配合激光跟踪仪顶尖的跟踪测量性能,强强组合,已经在工业机器人领域取得了客户充分认可和肯定,未来将用更快的响应和更好的服务支持,满足机器人行业的不同需求,与客户共同提高,确保机器人的性能时刻处于理想状态。

相关推荐
2601_956456348 小时前
AI巡检机器人实战评测:3款室外产品算法自研能力与真实场景表现横评(2026)
大数据·人工智能·机器人
mtouch3338 小时前
全球水面海面动态仿真规划生成数字沙盘电子沙盘系统
人工智能·机器人·无人机·虚拟现实·电子沙盘·数字沙盘
TAICHIFEI9 小时前
光片显微镜海量3D图像重建/拼接软件全分类
3d·分类·数据挖掘
半仙10089 小时前
电感式编码器 IS06-18 在轮毂电机中的实战应用指南
嵌入式硬件·机器人
硅谷秋水10 小时前
WAM-Nav:用于统一视觉导航的非对称潜世界动作建模
深度学习·机器学习·计算机视觉·语言模型·机器人
消失的旧时光-194310 小时前
第 2 篇:Android 控制屏为什么与机器人主控使用 TCP 长连接?
android·tcp/ip·机器人
别动我齐刘海11 小时前
“三层同步审计”判定掉帧缺失
c语言·c++·人工智能·深度学习·学习·机器学习·机器人
光锥智能12 小时前
地瓜机器人「地心引力DemoDay」收官,欧拉万象、巡领科技、眺月科技斩获前三
科技·机器人
workflower13 小时前
全球云计算产业发展态势-市场:云计算规模保持稳步增长,产业格局日趋明晰
人工智能·深度学习·机器学习·设计模式·机器人·云计算