作者：王一, 赵进进, 金爽, 张湧涛

作者单位：华北理工大学电气工程学院, 河北 唐山 063009

关键词：位姿测量;绝对关节臂测量机;锥形孔靶标;间接测量

摘要：

机器人的位姿误差是衡量机器人性能的重要指标，因此位姿测量是机器人校准过程中的重要环节。为简化机器人末端位姿测量过程，提出一种间接测量方法。首先设计靶标并建立靶标坐标系、将靶标安装在法兰盘上、标定出两者之间的转换关系；然后利用绝对关节臂测量机测量靶标上的锥孔，采用最小二乘法并结合靶标坐标系与法兰盘坐标系之间的转换矩阵计算出机器人末端位姿，并分析测量误差对位姿误差的影响；最后对KR5arc工业机器人末端位姿进行测量。实验表明：该间接测量方法相较于直接测量方法的优点在于不仅可以保证测量结果的准确度，而且可提高测量结果的紧密度、大大简化测量过程。

Indirect measurement method of robot end cone target based pose

WANG Yi, ZHAO Jinjin, JIN Shuang, ZHANG Yongtao

College of Electrical Engineering, North China University of Science and Technology, Tangshan 063009, China

Abstract: Robot pose error is one of the most important indicators to measure the performance of arobot, which makes it a very important link in robot calibration. An indirect measurement method was proposed in order to simplify the measuring process of robot end pose. Firstly, design target and establish the target coordinate system, and install the target on flange plate, and then calibrate their conversion relationship; then use the absolute joint arm to measure the taper hole on target, and calculate the end pose of robot based on least square method and the conversion matrix between target coordinate system and the flange plate coordinate system to measure and analyze the influence of measurement errors on the pose error; finally, measure the end pose of KR5arc industrial robot. Test results show that:compared to direct measurement method, the indirect measurement method has obvious advantages that can not only ensure the accuracy of measurement results, but also improve the compactness of measurement results. It greatly simplifies the measurement process.

Keywords: position and attitude measurement;absolute joint arm measuring machine;cone hole target;indirect measurement

2017, 43(3): 5-8,14  收稿日期: 2016-07-10;收到修改稿日期: 2016-08-30

基金项目: 国家自然科学基金青年科学基金项目（51505125）

作者简介: 王一(1981-),男,河北唐山市人,副教授,博士,研究方向为机器人技术及光电检测技术。

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