26、工业机器人钻孔与铣削应用中的误差补偿方法

工业机器人钻孔与铣削应用中的误差补偿方法

1. 坐标系的建立

在工业机器人的操作中，准确的坐标系建立是实现精确操作的基础。下面将介绍几种常见坐标系的建立方法。
- 法兰坐标系 ：以点 C1 作为法兰坐标系的原点，点 C2 作为法兰坐标系 x 轴上的一点，点 C3 作为法兰坐标系 x - y 平面上的一点，然后利用三点法构建法兰坐标系。
- 工具坐标系 ：工具坐标系代表末端执行器上部件（如刀具、传感器等）的位姿。在机器人误差补偿验证测试中，使用激光跟踪仪的球形反射镜（SMR）及其测量杆作为工具，SMR 的位置可确定为工具坐标系的原点。工具坐标系的建立步骤如下：
1. 将 SMR 固定在末端执行器的任意位置，旋转 A4 轴，同时保持其他关节角度不变，确定 SMR 中心点在运动轨迹上的三维坐标，拟合出一个圆，圆心记为 C4。
2. 将测量杆安装在末端执行器的电动主轴上，将激光跟踪仪的 SMR 固定在测量杆的尖端。控制伺服电机驱动电动主轴沿进给方向移动，同时测量 SMR 中心在轨迹上的三维坐标，根据测量点数据拟合出一条直线。
3. 将电动主轴回到零位，记录光栅尺的读数。然后驱动电动主轴到进给方向的某个位置，设为 TCP（工具中心点），再次记录光栅尺的读数。两次读数的差值可作为重复定位到 TCP 的依据。
4. 通过步骤 3 中选定的 TCP，沿拟合直线的方向创建一个平面。将中心点 C4 和另一个任意点 P 投影到该平面上，分别记为 C4’ 和 P’。然后以 TCP 为工具坐标系的原点，点 C4’ 为工具坐标系 z 轴上的一点，点 P’ 为工具坐标系 oyz 平面上的一点，最后利用三点法建立工具