25、机器人钻孔应用全解析

机器人钻孔应用全解析

1. 引言

在机器人钻孔系统中，应用误差补偿方法十分关键。通过执行误差补偿，测量钻孔后每个孔的定位精度，能够验证误差补偿方法的有效性和可行性。下面将详细介绍机器人钻孔平台的搭建，包括其硬件和软件组成、工作原理，以及钻孔过程中所需各种坐标系的建立方法，最后还会涉及控制机器人进行钻孔操作以验证误差补偿方法。

2. 机器人钻孔系统

机器人钻孔系统由多个硬件和软件子系统组成，以下是详细介绍：
- 硬件 ：
- 工业机器人 ：作为整个系统的核心部分，负责携带末端执行器进行移动和定位。由于工具中心点（TCP）运动中存在多种误差源，因此需要使用误差补偿技术来提高其定位精度。通过重型导轨和外部自动控制技术的配合，可以实现机器人的大规模、高精度移动。
- 多功能末端执行器 ：是机器人钻孔系统中的核心功能部件，除了钻孔功能外，还能借助相关传感器实现基准检测和法线检测等功能。其主要功能模块如下：
- 基准测量模块 ：由2D激光扫描仪、伺服电机、滚珠丝杠和光栅尺组成。激光扫描仪直线移动，实现对基准孔的在线扫描，确定其实际3D坐标。通过计算基准孔实际坐标与理论坐标的偏差，可以修正待钻孔的定位误差。
- 法线测量模块 ：由安装在压脚上的四个激光位移传感器组成。四个激光束射向产品表面，获取每个传感器与蒙皮表面的距离信息。然后，使用法线检测算法拟合出待钻孔近似平面的实际法线向量，并与理论法线向量进行比较，以修正法线偏差。
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