这是什么?工业机器人TCP?
为了描述刚体在空间中的姿态,需要在物体上固定连接一个坐标系,然后确定该坐标系的姿态(原点位置和三个坐标轴的姿态),即需要六个自由度来完整描述刚体的姿态[1]。关于工业机器人,需要在板的末端安装一个工具来进行操作。为了确定刀具的姿态,刀具上绑定了一个刀具坐标系(TCS),TCS的原点是TCP(刀具中心点)。存在机器人轨迹编程时,需要将TCS在其他坐标系下的位姿记录到程序中执行。TCP的类型有:常规TCP、固定TCP和动态TCP。
(1)常规TCP:与机器人本体一起动。
工业机器人通常,TCS是预先定义的,并且TCS的XY平面是绑定的机器人在第六个轴的法兰平面上,原点与法兰的中心重合。虽然可以直接使用默认的TCP,但是在实际使用中,比如焊接用户通常将TCP点定义为焊丝的尖端(其实就是焊枪工具的坐标系在tool0坐标系中的位置和姿态),那么程序中记录的位置就是焊丝尖端的位置,记录的姿态就是焊枪绕焊丝尖端旋转的姿态。
(2)固定TCP
将TCP定义为机器人本体之外的静态位置。常用于涂胶,胶罐的喷嘴是固定的。机器人抓起工件就走。它的本质是一个工件坐标。
(3)动态TCP
对于更复杂的应用程序,TCP可以扩展到机器人体轴外(外轴),用于TCP需要相对法兰做动态变化的场合。
随着工业开发过程,工业自动化技术逐渐成熟。越来越多的高精度高复杂制造。工业对生产精度提出了更高的要求,这大大促进了工业生产中机器人的使用。
TCP准确性测试的原因
与世界同行工业自动化生产的不断升级,作为实现生产自动化的主要手段之一,工业机器人存在工业它已广泛应用于生产,不仅在搬运,绘画,焊接等等,而且也开始应用到如自动。装配尺寸检测等超精密操作。现在机器人由制造商制造。机器人重复定位精度比较高,但绝对定位精度很低,只有毫米级,不能满足高精度加工的要求。
TCP准确性测试的分析基础
存在机器人处理,装配在这个过程中不可避免地会出现错误,机器人运转过程中的磨损也会造成运动副之间的间隙,实际部件是弹性的。高速运动时,在惯性力、重力和外力的作用下,必然会产生弹性变形、振动等问题。工业机器人受运动学模型控制(如图1),运动学模型中引起的结构参数为设计值,必然导致与实际结构参数产生误差,导致机器人这些结构参数很难直接测量,因为不可能严格按照预期的姿态要求运动。
但是这些结构参数误差都会以一定的形式体现出来,最直接的体现就是末端执行器的TCP精度。试验机器人可以推导出末端执行器的TCP精度。机器人误差来源,然后通过离线软件仿真分析(如图2),就可以清楚地找到误差对。机器人根据离线仿真分析,通过合理分配和控制各影响因素,可以提高末端执行器的影响。机器人末端执行器运行精度的目的。
图1运动学模型
图2模拟分析
TCP准确性的检测
根据机器人分析误差来源以及如何检测并得到有效的处理数据是TCP准确性测试过程中的重要环节。工业机器人精度测量是提高TCP精度的一个极其重要的因素,即结构参数的识别精度。任何测量过程都包括四个要求:测量对象、测量单位、测量方法和测量精度。为了准确可靠地测量,必须对这四个因素进行综合分析和正确选择。因此,制定正确的检测方案是关键,它影响着整个TCP准确性测试的分析:
图3精密检测校准方案
图4激光跟踪仪的空间探测
激光跟踪仪具有分辨率高、工作空间大、非接触测量等优点。同时使用激光跟踪仪进行校准。机器人不需要其他量具,省去了繁琐的量具校准。通过激光跟踪仪检测得到的数据(如图4所示)可以通过处理得到。机器人连杆参数、减速比以及形状和位置结构等。,然后根据软件程序对TCP检测测试的数据进行分析处理(如图5所示)。
图5软件程序数据处理
TCP准确性测试结果
从机器人自动约束、识别和构造。机器人运动学模型坐标系,通过姿态测量的方式,对机器人终端的实际位姿与其标称位姿之差作为参数辨识程序的输入,根据建立的静态位姿误差模型进行计算。机器人运动学参数的误差,然后到机器人修改了控制程序中的运动学参数,得到了末端位姿和关节变量之间的精确转换,提高了控制程序的精度。机器人TCP精确度为。
为了检测提高TCP精度的效果,将校准杆布置在空间的不同位置,通过改变空间中不同固定点的姿态来观察末端执行器相对于固定点的偏移量作为评价。机器人根据末端效应器的TCP精度,测试结果如下图视频所示,可以看到帆被抬起。机器人TCP准确性测试的效果无疑完全符合要求!