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申请/专利权人：上海机器人产业技术研究院有限公司

摘要：本发明涉及一种工业机器人自动化标定系统，包括待标定的工业机器人，工业机器人与机器人电气控制柜相连，其特征在于，所述工业机器人自动化标定系统还包括设于工业机器人末端的Leica公司的T‑Mac设备，工业机器人的正前方设有Leica公司的激光跟踪仪，T‑Mac设备与激光跟踪仪的控制器相连；所述工业机器人自动化标定系统还包括IO通信盒，机器人电气控制柜的IO模块与IO通信盒相连，IO通信盒再连接至上位机，上位机与激光跟踪仪之间建立无线通信。本发明还涉及一种工业机器人自动化标定方法。

主权项：1.一种工业机器人自动化标定方法，采用工业机器人自动化标定系统，所述工业机器人自动化标定系统包括待标定的工业机器人1，工业机器人1设于减震平台3上，工业机器人1与机器人电气控制柜2相连，所述工业机器人自动化标定系统还包括设于工业机器人1末端的Leica公司的T-Mac设备5，工业机器人1的正前方设有Leica公司的激光跟踪仪6，工业机器人1与所述激光跟踪仪6之间的直线距离D为2m～4m，T-Mac设备5与激光跟踪仪6的控制器相连；所述工业机器人自动化标定系统还包括含有倍福通信模块的IO通信盒8，机器人电气控制柜2的IO模块与IO通信盒8相连，IO通信盒8再连接至上位机9，上位机9与激光跟踪仪6之间建立无线通信，其特征在于，所述工业机器人自动化标定方法包括以下步骤：步骤一：将待标定的工业机器人1安装在稳固的减震平台3上；步骤二：将Leica公司的激光跟踪仪6安放于工业机器人1正前方2m～4m，然后在工业机器人1末端安装Leica公司的T-Mac设备5；步骤三：使用数据线7将T-Mac设备5连接到激光跟踪仪6的控制器；步骤四：通过VGA线4将与工业机器人1相连的机器人电气控制柜2连接到IO通信盒8；步骤五：通过网线10将IO通信盒8连接到上位机9；步骤六：通过无线通信，将激光跟踪仪6连接到上位机9，最终完成自动化标定平台搭建；步骤七：编制机器人标定运行程序，使得机器人变换30个姿态，其中标定运行程序包含交互通信的功能；步骤八：在上位机软件上点击开始，工业机器人1开始运行当前一行标定程序；步骤九：当工业机器人1运行到位后，通过机器人电气控制柜2的IO模块发出到位信号给IO通信盒8；步骤十：IO通信盒8将信号传递到上位机9，上位机9通过无线通信发送采集指令到激光跟踪仪6，激光跟踪仪6开始采点；步骤十一：当激光跟踪仪6完成采点后，通过无线通信发送信号给上位机9，上位机9将信号传递到IO通信盒8；IO通信盒8将信号传递到机器人电气控制柜2的IO模块，机器人电气控制柜2则控制工业机器人运行下一行标定程序，返回步骤九，直到完成工业机器人130个位姿点的采集，获得实际采集位姿点的集合；步骤十二：在上位机9上将理论位姿点的集合与实际采集位姿点的集合进行对比分析，将工具坐标系求解出来，同时求解出DH参数值、减速比、减速器耦合比的补偿值，然后依据补偿值对工业机器人DH参数值、减速比、减速器耦合比进行修改，最终完成标定，其中，补偿值的求解包括以下步骤：步骤1201、查看机器人电气控制柜2上运行的控制算法，观察DH参数值、减速比、减速器耦合比、工具坐标系是否可以进行修改，针对可以进行修改的DH参数、减速比、减速器耦合比、工具坐标系分别设定初始的补偿值；步骤1202、将迭代次数i的初始值设定为1，设定目标值的初始值，目标值的初始值为第0次迭代的目标值，设定迭代次数的阈值Imax；步骤1203、将上一步获得的补偿值代入到机器人30个姿态的正运动学运算，得到机器人在30个姿态下末端工具点的位置值和姿态角，与激光跟踪仪6测得的实际位置值和实际姿态角作差，作差的结果为第i次迭代的目标值；步骤1204、判断第i次迭代的目标值是否小于第i-1次迭代的目标值，若是，则进入步骤1205，若否，则进入步骤1207步骤1205、使用L-M算法，按照事先给定的步长改变补偿值；步骤1206、若i大于阈值Imax，则进入步骤1207，否则，将i更新为i+1后，返回步骤1203；步骤1207、第i次迭代获得的目标值为最终的目标值，该目标值所对应的DH参数值、减速比、减速器耦合比的补偿值即为步骤十二中求解得到的DH参数值、减速比、减速器耦合比的补偿值。

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