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提高破拆机器人末端工具远程对接精度的方法

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成果类型:
专利
发明/设计人:
邓骞;邹树梁;段伟雄;陈宏斌
申请/专利权人:
南华大学
专利类型:
发明专利
语种:
中文
申请时间:
2020-03-18
申请/专利号:
CN202010192941.5
公开时间:
2020-07-03
公开号:
CN111360832A
主申请人地址:
421001 湖南省衡阳市蒸湘区常胜西路28号
申请地区:
湖南
机构署名:
本校为第一完成单位
主权项:
1.提高破拆机器人末端工具远程对接精度的方法,基于破拆机器人远程对接系统;破拆机器人远程对接系统包括破拆机器人、快换装置及末端工具;破拆机器人包括机身、安装在机身上的相机及连接在机身上的机械臂;快换装置包括连接在破拆机器人机械臂末端的第一装配体和用于连接末端工具的第二装配体,第一装配体与第二装配体可对接或分离;末端工具连接在快换装置的第二装配体上; 其特征是,方法步骤如下: S01,建立坐标系: 建立以下坐标系:机器人机身坐标系{B},第一装配体对接点坐标系{W},第二装配体对接点坐标系{T},相机坐标系{C},参考坐标系{R}; 本步骤中,参考坐标系{R}建立在第一装配体上,参考坐标系{R}的获取是先在第一装配体上粘贴AprilTag36h11系列标签,再通过相机获取所述标签的姿态,最后通过计算输出参考坐标系{R}的姿态; S02,引入补偿坐标系: a、引入第二装配体补偿坐标系{Tadjust},通过{Tadjust}使等式1成立,并通过等式1计算{Tadjust}, 等式1: b、引入补偿相机坐标系{Coffset},通过{Coffset}实现等式2和等式3的成立,并通过等式4计算{Coffset}, 等式2: 等式3: 等式4: 本步骤中,a、b分步骤不分先后次序; 本步骤中,R′和W′均为测算值,R和W均为实际值; S03,获取{W}相对于{T}的齐次变换矩阵 在等式2、3成立的前提下,可推导出等式5,通过等式5获取{W}相对于{T}的齐次变换矩阵 等式5: 本步骤中,R′和W′均为测算值,R和W均为实际值。 2.如权利要求1所述的提高破拆机器人末端工具远程对接精度的方法,其特征是:S01步骤中,参考坐标系{R}的获取是将3块AprilTag36h11系列标签进行捆绑标定,分别求取各标签与参考坐标系{R}的齐次变换矩阵,再由相机获取各标签姿态后,通过计算统一输出参考坐标系{R}的姿态。
摘要:
提高破拆机器人远程对接精度的方法,基于破拆机器人远程对接系统。方法步骤如下:1、建立坐标系;2、引入补偿坐标系;3、获取{W}相对于{T}的齐次变换矩阵本发明提供了一种破拆机器人末端工具远程换装的对接误差补偿方法,该方法通过引入设置在破拆机器人机械臂末端的第一装配体上的参考坐标系{R},使基于齐次变换矩阵得到的对接过程的实时相对位置更精确,对接过程中的位置误差大幅缩小,破拆机器人末端工具换装过程中的误差从cm级降至mm级,可充分满足远程换装精度需求。

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