Способ контроля точности контурных перемещений робота и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к робототехнике. Целью изобретения является повышение производительности и точности измерений. Рабочий орган 1 робота 2 скрепляют с фланцем 3 измерительной головки 4. Программируют робот в опорных точках контролируемой траектории с расстопоренной измерительной головкой 4. Запоминают при этом показания датчиков 5,6 измерительной головки 4 и датчика 7 положения измерительной головки 4 на эталонной кривой 8. По показаниям датчиков 5-7 вычисляют положение запрограммированной траектории относительно эталонной. Затем при исполнении заданного движения в автоматическом цикле по регистрируемым измерительной головкой 4 рассогласованиям исполненной траектории относительно эталонной вычисляют погрешности исполнения запрограммированной траектории. Эталоны для задания траекторий перемещения руки робота выполнены в виде поворотного рычага, кольца или прямолинейной направляющей. 2 с.п. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

КСГВЬЛИК (51) 4 В 25 3 19/00, 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОНИТЕТ

IlP ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР (21) 4246857/24-08 (22) 19.05.87 (46) 23.05.89. Бюл. N 19 (71) Смоленское научно-производственное объединение "Техноприбор" (72) А.М. Бахар и Л,M. Болотин (53) 621-229.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 896369, кл. G 01 В 5/28, 1982.

„„SU„„1481060 А 1 (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТОЧНОСТИ КОНТУРНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ РОБОТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к робототехнике. Целью изобретения является повышение производительности и точности измерений. Рабочий орган 1 робота 2 скрепляют с фланцем 3 измерительной головки 4. Программируют

1481О6О

5 t0

35

40 !

55 робот в опорных точках контролируемой траектории с расстопоренной измерительной головкой 4. Запоминают при этом показания датчиков 5 6 измерительной головки 4 и датчика 7 положения измерительной головки 4 на эталонной кривой 8. По показаниям датчиков 5-7 вычисляют положение запрограммированной траектории относительно эталонной. Затем при исполнении заданного движения в автоИзобретение относится к робототехнике и может быть использовано.,для измерения точности перемещения управляемых от ЭВМ промышленных ро ботов.

Целью изобретения является повышение точности и производительности

:измерений.

На фиг. 1 и 2 представлены схемы .для реализации способа контроля точности контурных перемещений робота соответственно вдоль эталонной ок:ружности и прямой.

Устройство для контроля точности контурных перемещений рабочего органа (фланца) 1 робота 2 содержит фланец 3 измерительной головки 4 с датчиками 5 и б, датчик 7 положения измерительной головки 4 на эталонной кривой (прямой) 8, основание 9.

Для случая измерений точности перемещений вдоль окружности (фиг.1) устройство содержит эталон в виде поворотного рычага 10 (например, с регулируемой длиной), а датчик 7 положения выполнен при этом в виде датчика угла поворота рычага 10. На рычаге закреплена измерительная головка 4, фланец 3 которой скрепляет.ся на время испытаний с фланцем 1 робота 2. Последний перемещает головку 4 по эталонной окружности 8, Устройство содержит также систему

11 фиксации эталона в рабочей зоне и регистрирующую аппаратуру 12, выполненную, например, на базе микро

ЭВМ.

Для контроля точности перемещений руки робота вдоль прямой линии .(фиг,2) эталон может быть выполнен в виде прямолинейной направляющей

13., на которой установлен датчик 7 положения, выполненный в виде датматическом цикле по регистрируемым измерительной головкой 4 рассогласованиям исполненной траектории относительно эталонной вычисляют погрешности исполнения запрограммированной траектории ° Эталоны для задания траекторий перемещения руки робота выполнены в виде поворотного рычага, кольца или прямолинейной направляющей, 2 с. и 1 з,п. ф-лы, 2 ил, чика линейного перемещения измерительной головки 4 по направляющей 13.

Устройство для контроля точности перемещений по окружности может содержать эталон в виде кольца с размещенной на нем с возможностью перемещения измерительной головкой 4.

Для устранения избыточных связей измерительной головки 4 и проверяемого робота 2 фланец 3 измерительной головки, скрепляемый с фланцем 1 робота, соединен с измерительной головкой с помощью сферического шарнира 14..

Измерительная головка 4 содержит два датчика 5 и б линейных перемещений, установленных так, что их оси измерений перпендикулярны между собой и нормальны к эталонной кривой.

Для повышения точности измерений оси датчиков 5 и 6 и центр сферического шарнира 14 пересекаются в одной точке.

Способ осуществляется следующим ° образом.

Рабочий орган (фланец) 1 робота 2 скрепляют с фланцем 3 измерительной головки 4, Программируют робот в опорных точках контролируемой траектории с расстопоренной измерительной головкой. Запоминают при этом показания датчиков 5 и 6 измерительной головки 4 и датчика 7 положения измерительной головки на эталонной кривой (прямой) 8, По показаниям датчиков 5-7 вычисляют положение запрограммированной траектории относительно эталонной. Затем при исполнении заданного движения в автоматическом цикле по регистрируемым измерительной головкой рассогласованиям исполненной траектории относительно эта-!

148

JIoHHoA вычисляют погрешности исполнения запрограммированной траектории

MHoI oKpBTHo повторяя циклы перемещений в автоматическом режиме и в режиме обучения, можно выявить систематические погрешности и повторяемость исполнения контролируемой траектории, Фиксируя различное пространственное положение эталонной кривой (прямой) в рабочей зоне робота, можно достаточно полно исследовать его точность.

При программировании методом обучения перемещений руки робота по окружности оператором задаются как минимум три опорные точки, По этим обученным точкам 3ВМ приводит круговую интерполяцию и формирует программную траекторию. При этом на этапе обучения запоминают показания датчиков 5 и 6 измерительной головки 4 и датчика 7 ее положения на эталонной окружности. Затем аналогичные показания этих датчиков запоминаются при отработке запрограммированной окружности в автоматическом режиме, Показания этих датчиков в режиме обучения и в автоматическом цикле отработки составляют достаточный объем измерительной информации, необходимой для определения искомой погрешности.

В случае перемещения руки робота по прямой линии оператор программирует робот, обучая его в двух опорных точках. По ним 3ВМ системы управления робота формирует полную программную траекторию. На этапе обучения в опорных точках траектории запоминают показания датчиков 5 и 6 измерительной головки и датчика 7 ее положения на эталонной прямолинейной направляющей 13, Дальнейшая процедура действий аналогична указанной.

1О5О 6

Формула изобретения

1. Способ контроля точности кон5 турных перемещений робота, заключающийся в том, что программируют робот контролируемым перемещениям, выполняют запрограммированные перемещения и измеряют с помощью измерительной головки рассогласование между исполненной траекторией и эталонной кривой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности измерений, программирование осуществляют в опорных точках контролируемой траектории с расстопоренной измерительной головкой, запоминают при этом показания датчиков измерительной головки и ее положения на эталонной кривой, по этим показаниям вычисляют положение запрограммированной траектории относительно эталонной, а при исполнении заданного движения

25 по регистрируемым измерительной головкой рассогласованиям исполненной траектории относительно эталонной о вычисляют погрешности исполнения запрограммированной траектории.

2. Устройство для контроля точности контурных перемещений робота, преимущественно по окружности, содержащее основание, измерительную головку, установленную с возможно35 стью перемещения с помощью проверяемого робота, эталон с системой фиксации и регистрирующую аппаратуру, связанную с измерительной головкой о т л и ч а ю щ е е с я тем„ что, с целью повышения точности измерений, эталон выполнен в виде поворотного рычага, снабженного датчиком угла его поворота.

3. Устройство по и. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что эталон выполнен в виде кольца, а измерительная головка установлена на нем с возможностью перемещения.

1481060

"едактор И. Шулла

Заказ.3545 Тираж 778 Подписное

3НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Составитель О. Романенко

Техред Д.Сердокова, Корректор С. Шекмар

/