Запечатлевая движение,
Создавая истории

Роботы имеют множество важных промышленных применений и также играют значительную роль в нашей повседневной жизни. Поскольку задачи, требуемые от роботов, становятся более сложными, требования к точности таких роботов также возрастают. При оценке производительности робота абсолютная точность является одним из наиболее важных показателей.

Для повышения абсолютной точности таких роботов требуется высокоточная калибровка. Процесс калибровки может быть разделен на три этапа. На первом этапе калибруются приводы и датчики положения, так что устанавливается связь между данными от датчика смещения сустава и фактическим смещением сустава. Второй этап включает калибровку геометрических параметров робота, нацеливаясь на ошибку движения и ошибку положения, вызванные ошибками структурных параметров каждого соединительного звена. Третий и последний этап представляет собой негеометрическую калибровку, нацеленную на ошибки, вызванные факторами, включая гибкость соединений, трение, зазоры и гибкость соединительных звеньев.

Измерение таких параметров, как смещение суставов и параметры позы, является важным шагом перед идентификацией и корректировкой параметров в процессе калибровки. Измерение позы может проводиться двумя методами: контактным и бесконтактным. Контактное измерение серьезно ограничивает диапазон позы робота. Бесконтактное измерение требует сложного и трудоемкого процесса, который также сталкивается с несколькими аппаратными недостатками, такими как ограничение по размеру координатно-измерительных машин и чувствительность к окружающей среде лазерных отслеживателей.

Исследователи из Школы аэронавтической инженерии и прикладной механики Университета Тунцзи предложили визуальный метод измерения для многоточечного динамического захвата. Система камер захвата движения NOKOV расположена вокруг робота. Отслеживая несколько отражающих меток, прикрепленных к каждому суставу робота, можно измерить изменения в положении и ориентации каждого сустава.

Данные, собранные системой захвата движения NOKOV, затем используются в формуле вращения Родригеса для определения абсолютного смещения суставов. С помощью кинематической модели робота и преобразования координатной системы можно выполнить калибровку параметров с небольшой погрешностью. С помощью этого метода смещение суставов и геометрические параметры робота могут быть откалиброваны одновременно в ходе одного эксперимента.

Точность позиционирования системы захвата движения NOKOV может достигать субмиллиметрового уровня, что позволяет удовлетворить потребности в высокоточной многоточечной измерении.

Библиография:

[1] Li JY, Yang JN, Zhang XY, Song HW. Метод калибровки смещения суставов робота и геометрических параметров на основе системы захвата движения с несколькими точками[J]. Китайский квартальник механики, 2022, 43(01):34-45. DOI:10.15959/j.cnki.0254-0053.2022.01.004.