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公开(公告)号：CN109732596B
公开(公告)日：2021-06-15
申请号：CN201811634323.0
申请日：2018-12-29
Applicant: 南京工程学院
Abstract: 本发明公开了基于六维虚拟关节模型的工业机器人刚度辨识系统及其辨识方法，该系统包括工业机器人、负载力加载装置和激光跟踪仪；工业机器人末端安装有六维力测量工具，负载力加载装置由一个安装平板和四个中空立柱组成；每个中空立柱上均设有两个力加载点，每个力加载点均设有由力加载方向转换器以及套索和砝码组成的力加载机构；负载力加载装置具有八个力加载机构能够多位姿地在工业机器人末端施加负载，使得测量数据能够充分反映机器人的刚度变化，更有利于实现工业机器人刚度参数辨识，本发明的辨识方法基于六维虚拟关节模型建立工业机器人刚度误差模型，该模型能够完整描述工业机器人的刚度特性，有效提高工业机器人末端定位精度。
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公开(公告)号：CN107866823B
公开(公告)日：2019-10-11
申请号：CN201710998118.1
申请日：2017-10-24
Applicant: 南京工程学院
Abstract: 一种基于位置矢量法的工业机器人几何参数标定方法：建立基于基坐标系oxyz下的机器人位置矢量模型，从机器人手册寻找并获取机器人零位状态下方向矢量和连接矢量的名义值，在机器人手册给定的各关节运动范围，在示教器上任意设定机器人各组关节角，控制机器人各个关节运动到设定的各组关节角值qij，用激光跟踪仪对安装在机器人末端G的靶标进行检测，获取被测量机器人末端姿态和位置数据，建立机器人几何参数标定的目标函数Ej，使用遗传算法求解目标函数Ej，获取被测量机器人方向矢量和连接矢量的最优解。本发明解决了相邻关节平行及垂直时所引起的奇异性问题，同时基于该模型建立了工业机器人几何参数标定误差优化目标函数。
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公开(公告)号：CN109465829A
公开(公告)日：2019-03-15
申请号：CN201811515456.6
申请日：2018-12-12
Applicant: 南京工程学院
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明是一种基于转换矩阵误差模型的工业机器人几何参数辨识方法，其中工业机器人结构包括机器人控制柜、工业机器人、智能工业相机、相机安装架、控制信号通讯电缆以及传输信号通讯电缆。而工业机器人几何参数辨识方法则首先建立工业机器人的转换矩阵误差模型，其次，获取工业机器人的末端位姿名义变换矩阵以及工业机器人的末端位姿实际变换矩阵，最终，将名义变换矩阵以及实际变换矩阵带入转换矩阵误差模型内得到几何参数误差，将几何参数误差输入机器人控制柜，调整工业机器人末端的定位精准度。该方法无须昂贵外部测量设备，无须做额外标定动，能够作提高工业生产线效率、产能和自动化程度。
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公开(公告)号：CN106705956B
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN201710110649.2
申请日：2017-02-28
Applicant: 南京工程学院
IPC: G01C21/00
Abstract: 本发明公开了一种工业机器人末端位姿快速测量装置及其测量方法，其特征是，该装置包含平面旋转装置、同心三轴调节装置、磁性基座和靶球；首先控制工业机器人运动至待测量点，其次控制平面旋转装置带动靶球做圆周运动，通过激光跟踪仪测量靶球位置，同心三轴调节装置能够根据平面旋转装置运动主动调节靶球方向，保证靶球始终能够反射激光光线；根据测量点数据拟合旋转平面及轨迹圆心，建立末端位姿快速测量装置的坐标系{E}，则可计算得到其在测量坐标系{S}中末端位姿；通过法兰坐标系{N}与末端位姿快速测量装置坐标系{E}之间的转换矩阵，进而计算得到法兰位姿在测量坐标系{S}中的表达式，从而实现工业机器人末端的位姿测量。
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公开(公告)号：CN109514549B
公开(公告)日：2021-10-26
申请号：CN201811207015.X
申请日：2018-10-17
Applicant: 南京工程学院
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种可实现六自由度的TCP在线快速标定方法和装置，包括控制柜、TCP标定装置、机器人、末端工具，控制柜分别连接TCP标定装置和机器人，末端工具安装在机器人上；TCP标定装置包括TCP检测装置、标定控制器和安装底座，TCP检测装置通过安装底座固定安装在机器人的一侧，测量平面与机器人基坐标系的XOY平面平行。根据对射式光电传感器的通断信号，记录法兰位姿数据，计算并补偿末端工具在X/Y/Z轴方向上的角度与位置偏差，通过多次重复操作，降低TCP标定误差，有效的提高机器人的作业精度，减少机器人停机维护时间，提高了工业生产线的自动化程度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107866823A
公开(公告)日：2018-04-03
申请号：CN201710998118.1
申请日：2017-10-24
Applicant: 南京工程学院
Abstract: 一种基于位置矢量法的工业机器人几何参数标定方法：建立基于基坐标系oxyz下的机器人位置矢量模型，从机器人手册寻找并获取机器人零位状态下方向矢量和连接矢量的名义值，在机器人手册给定的各关节运动范围，在示教器上任意设定机器人各组关节角，控制机器人各个关节运动到设定的各组关节角值qij，用激光跟踪仪对安装在机器人末端G的靶标进行检测，获取被测量机器人末端姿态和位置数据，建立机器人几何参数标定的目标函数Ej，使用遗传算法求解目标函数Ej，获取被测量机器人方向矢量和连接矢量的最优解。本发明解决了相邻关节平行及垂直时所引起的奇异性问题，同时基于该模型建立了工业机器人几何参数标定误差优化目标函数。
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公开(公告)号：CN109465829B
公开(公告)日：2021-05-04
申请号：CN201811515456.6
申请日：2018-12-12
Applicant: 南京工程学院
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明是一种基于转换矩阵误差模型的工业机器人几何参数辨识方法，其中工业机器人结构包括机器人控制柜、工业机器人、智能工业相机、相机安装架、控制信号通讯电缆以及传输信号通讯电缆。而工业机器人几何参数辨识方法则首先建立工业机器人的转换矩阵误差模型，其次，获取工业机器人的末端位姿名义变换矩阵以及工业机器人的末端位姿实际变换矩阵，最终，将名义变换矩阵以及实际变换矩阵带入转换矩阵误差模型内得到几何参数误差，将几何参数误差输入机器人控制柜，调整工业机器人末端的定位精准度。该方法无须昂贵外部测量设备，无须做额外标定动，能够作提高工业生产线效率、产能和自动化程度。
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公开(公告)号：CN109514549A
公开(公告)日：2019-03-26
申请号：CN201811207015.X
申请日：2018-10-17
Applicant: 南京工程学院
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种可实现六自由度的TCP在线快速标定方法和装置，包括控制柜、TCP标定装置、机器人、末端工具，控制柜分别连接TCP标定装置和机器人，末端工具安装在机器人上；TCP标定装置包括TCP检测装置、标定控制器和安装底座，TCP检测装置通过安装底座固定安装在机器人的一侧，测量平面与机器人基坐标系的XOY平面平行。根据对射式光电传感器的通断信号，记录法兰位姿数据，计算并补偿末端工具在X/Y/Z轴方向上的角度与位置偏差，通过多次重复操作，降低TCP标定误差，有效的提高机器人的作业精度，减少机器人停机维护时间，提高了工业生产线的自动化程度。
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公开(公告)号：CN106705956A
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201710110649.2
申请日：2017-02-28
Applicant: 南京工程学院
IPC: G01C21/00
CPC classification number: G01C21/00
Abstract: 本发明公开了一种工业机器人末端位姿快速测量装置及其测量方法，其特征是，该装置包含平面旋转装置、同心三轴调节装置、磁性基座和靶球；首先控制工业机器人运动至待测量点，其次控制平面旋转装置带动靶球做圆周运动，通过激光跟踪仪测量靶球位置，同心三轴调节装置能够根据平面旋转装置运动主动调节靶球方向，保证靶球始终能够反射激光光线；根据测量点数据拟合旋转平面及轨迹圆心，建立末端位姿快速测量装置的坐标系{E}，则可计算得到其在测量坐标系{S}中末端位姿；通过法兰坐标系{N}与末端位姿快速测量装置坐标系{E}之间的转换矩阵，进而计算得到法兰位姿在测量坐标系{S}中的表达式，从而实现工业机器人末端的位姿测量。
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公开(公告)号：CN109813218B
公开(公告)日：2020-11-13
申请号：CN201910061543.7
申请日：2019-01-23
Applicant: 南京工程学院
Abstract: 本发明公开了一种用于激光跟踪仪的三自由度靶标装置的精度补偿方法，三自由度靶标装置由X轴伺服电机，Y轴伺服电机，Z轴伺服电机，惯性测量单元，靶球组成。三个轴向的伺服电机分别能够控制靶球绕各自的旋转轴线进行旋转，实现对靶球的空间姿态进行调整，使得靶球始终朝向激光跟踪仪，保证任意工业机器人末端位置能够被激光跟踪仪测量。部件的机加工会引入较大的测量误差，本发明针对该误差进行了补偿，本发明能够实现工业机器人大运动范围内的高精度位置数据测量，同时该装置具有测量过程连续、操作简单、成本低等优点。
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