本技术提供了一种高精度工业机器人关节刚度检测装置与方法,旨在解决传统机器人刚度检测中设备复杂性导致的精度不足问题。该技术属于机器人刚度检测技术领域,通过优化设备设计,显著提升了刚度检测的准确性和效率。
背景技术
加工过程中的外力使工业机器人产生不规则的偏差,影响工件的加工精度和表面质量。工业机器人刚度辨识技术正在不断发展,学者们通过多种方法对工业机器人的刚度进行建模和辨识,并利用这些信息来优化工业机器人设计、提高加工精度和性能。
刚度辨识过程中,末端变形的测量技术显著影响参数识别的准确性,当前,多数工业机器人已配备视觉系统以执行检测和定位等任务。与激光跟踪仪(LT)、三坐标测量机(CMM)及激光干涉仪等传统测量技术相比,基于视觉的辨识方法因其成本效益高、易于集成且无需额外的设备安装而显著优越。虽然CMM方法精确,但其小的工作空间使得使用受限。激光跟踪仪尽管技术先进,但昂贵的设备成本及复杂的部署过程限制了其广泛应用。此外,激光跟踪仪需在同一位姿测量多点以计算扭转变形,延长了辨识时间。相比之下,相机技术及计算处理能力取得了进步,相机能够无缝集成于工业机器人系统中,作为其感知和执行机制的一部分,不需要外部测量设备。利用相机这一特性,可实现工业机器人关节刚度的原位标定,保证在工业环境中无缝部署。
已有研究使用相机进行工业机器人刚度辨识。比如使用摄像系统来测量工业机器人关节的刚度,通过监测标记点的位置变化来计算末端执行器的位移。然而,实验显示这种方法在捕捉小弹性变形时的准确性不足,这表明尽管使用了先进的视觉系统,但还需要进一步优化以提高测量精度。
实现思路