基于激光扫描臂的机器人操作的样品定位方法  

Sample positioning method for robot operation based on laser scanning arm

作　　者：郭惟伟 李群明[1,2,3] 刘啸文 吴波 GUO Wei-wei;LI Qun-ming;LIU Xiao-wen;WU Bo

机构地区：[1]中南大学机电工程学院,长沙410083 [2]中南大学轻合金研究院,长沙410083 [3]中南大学高性能复杂制造国家重点实验室,长沙410083

出　　处：《制造业自动化》2022年第11期64-68,共5页Manufacturing Automation

基　　金：国家自然科学基金(51327902)。

摘　　要：在机器人夹持样品进行中子衍射残余应力测量的过程中,针对样品上的待测量点需要精确定位的问题,提出了一种基于激光扫描臂的样品定位方法。首先,针对样品在中子衍射测量中的定位条件建立机器人的运动学模型,并提出了一种先旋转后平移的机器人位姿计算方法;其次,利用激光扫描臂标定机器人的末端标系,样品坐标系以及中子衍射坐标系;然后,结合机器人的运动学模型计算得到使样品上的待测量点与待测矢量满足定位条件的机器人姿态;最后,计算机器人的运动学逆解,利用MATLAB生成关节运动指令,并进行实验验证。此外,还利用激光扫描臂进行了样品定位精度的测定与分析,优化了样品的应力测量位姿。研究结果表明,此定位方法能实现中子衍射测量过程中应用机器人操作样品的精确定位。

关 键 词：中子衍射测量 六轴机器人 激光扫描臂 坐标系标定 样品定位 

分 类 号：TP242.2[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]