典型安装方式的协作机器人基坐标系标定方法  

Base Frame Calibration for Cooperative Robots with Typical Installation

作　　者：董东辉[1] 戴先中[1] 甘亚辉[1] 

机构地区：[1]东南大学自动化学院复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室,江苏南京210096

出　　处：《工业控制计算机》2012年第7期46-50,共5页Industrial Control Computer

基　　金：国家自然科学基金项目(61175113);国家863计划项目资助(2009AA043903-1-1;2007AA041703);江苏省科技成果转化项目(BA2007058);江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(CX10B_076Z)

摘　　要：针对地面式、侧墙式、顶棚式三种典型安装方式下的协作机器人的基坐标系标定问题,采用了一种新的操作步骤简单、标定结果精确的机器人基坐标系标定方法。该方法通过在协作机器人的公共空间中构造四点"握手"动作并分别记录接触点在每个机器人的基坐标系下的坐标,求解协作机器人基坐标系间的旋转矩阵和平移矩阵,从而得到协作机器人基坐标系间的位姿关系。针对工业机器人常见的地面式、侧墙式、顶棚式三种典型安装方式进一步分析了机器人基坐标系间的约束关系,并利用这些约束关系对标定结果做出进一步的优化处理。为验证提出的标定方法的有效性,基于Matlab的机器人工具箱完成了仿真实验,仿真实验的标定误差控制在2mm以内,该精度可满足一般弧焊、搬运、切割等生产过程的定位精度要求。仿真实验的结果验证了提出的标定方法的正确性,表明该方法可有效的解决生产环境下的协作机器人的基坐标系标定问题。A method with easy operation procedure and simple calibration condition is presented in this paper to solve the base frame calibration problem for cooperative robots.It is carried out through constructing a series of handclasp configurations,recording coordinates of the contact points respectively in base frame of each robot.Then the rotation matrix and translation matrix between base frame of cooperative robots can be calculated which is just the calibration result for cooperative robots.In order to validate the correctness and effectiveness of our method,simulation experiments based on Matlab Robotics Toolbox are carried out at the end of this paper.The calibration errors are less than 2mm which satisfies the requirement of positioning accuracy for most industrial process,such as arc welding,transporting and cutting.

关 键 词：工业机器人 基坐标系标定 安装方式 协作 

分 类 号：TP242[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]