机器人的校准系统和校准方法技术方案

本发明专利技术提供一种机器人的校准系统和校准方法，能够辨识适当数量以及种类的机械误差参数，能够提高机器人的前端的绝对精度。该机器人的校准系统具备：数据保存部(5)，其存储将实际测量机器人的前端位置而得到的实际测量位置信息、和实际测量时的表示机器人的状态的信息组合后的多个数据；参数选定部(6、7)，其从表示机器人的机械误差的参数组中选定要辨识的一组机械误差参数；参数辨识部(8)，其使用所存储的数据和所选定的机械误差参数的信息，来辨识各机械误差参数；以及辨识结果评价部(9)，其对辨识结果进行评价，在评价不满足预定的基准的情况下，重复进行由参数选定部(6、7)进行的不同的机械误差参数的选定、辨识以及评价。

Robot calibration system and method

【技术实现步骤摘要】
机器人的校准系统和校准方法
本专利技术涉及机器人的校准系统和校准方法。
技术介绍
一直以来，已知一种如下技术：以利用三维位置测量仪测量多关节型机器人的多个姿态的前端位置信息而得到的实际测量位置信息、与将各旋转关节的角度数据和连杆长度通过运动学正向转换而计算出的前端的理论位置之差成为最小的方式，来辨识多个机械误差参数，从而提高使机器人的前端的绝对精度(例如参照专利文献1)。在专利文献1所公开的技术中，将要进行辨识的机械误差参数分成姿态参数、直动轴移动方向参数以及平移参数这三组，按照该顺序，依次对组内所有的机械误差参数进行辨识。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平7-28514号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，存在如下问题：即使对分组后的所有机械误差参数进行辨识，也不能够获得最优良的精度。本专利技术的目的是提供一种机器人的校准系统和校准方法，其能够辨识适当数量以及种类的机械误差参数，能够提高机器人的前端的绝对精度。用于解决问题的方案本专利技术的一个方式是一种机器人的校准系统，其具备：数据保存部，其存储将实际测量机器人的前端位置而得到的实际测量位置信息、和实际测量该实际测量位置信息时的表示所述机器人的状态的信息组合后的多个数据；参数选定部，其从表示所述机器人的机械误差的参数组中选定要辨识的一组机械误差参数；参数辨识部，其使用存储于所述数据保存部的所述数据、和由所述参数选定部选定的所述机械误差参数的信息，来辨识各所述机械误差参数；以及辨识结果评价部，其对由所述参数辨识部辨识的辨识结果进行评价，在由所述辨识结果评价部进行的评价不满足预定的基准的情况下，重复进行由所述参数选定部进行的不同的所述机械误差参数的选定、由所述参数辨识部进行的辨识、以及由所述辨识结果评价部进行的评价。根据本方案，当将实际测量的机器人的前端位置的实际测量位置信息、和实际测量实际测量位置信息时的表示机器人的状态的信息组合后的多个数据存储在数据保存部时，通过参数选定部从表示机器人的机械误差的参数组中选定应该辨识的一组机械误差参数。参数辨识部使用所选定的机械误差参数和所存储的多个数据来辨识机械误差参数，并通过辨识结果评价部对辨识结果进行评价。而且，当评价不满足预定的基准时，利用参数选定部选定不同的机械误差参数，并重复由参数辨识部进行的辨识以及由辨识结果评价部进行的评价。当数据保存部仅能够存储预定数量的预先确定的前端位置的实际测量位置信息时，能够在机器人出厂时确定前端位置的计算所应该使用的机械误差参数。然而，在存储于数据保存部的数据的数量不足的情况下，或者在无法获得预先确定的前端位置的实际测量位置信息的情况下，即使使用出厂时所确定的机械误差参数，也存在不能提高机器人的前端的绝对位置精度的情况。根据本方案，即使在存储于数据保存部的数据的数量不足的情况下，或者在无法获得预先确定的前端位置的实际测量位置信息的情况下，也能够对从参数组中选定的一组机械误差参数进行辨识，并对辨识结果进行评价，并在不满足预定的基准时，进行不同的一组机械误差参数的选定、辨识以及评价，因此能够设定与上述基准接近的机械误差参数。由此，能够提高使用表示机器人的状态的信息和机械误差参数计算出的机器人的前端位置的绝对位置精度。在上述方案中，表示所述机器人的状态的信息可以包括实际测量所述实际测量位置信息的时刻的所述机器人的各关节的角度。根据该构成，能够提高使用机器人的各关节的角度和机械误差参数计算出的机器人的前端位置的绝对位置精度。另外，在上述方案中，表示所述机器人的状态的信息包括实际测量所述实际测量位置信息的时刻的作用于所述机器人的各关节的转矩。根据该构成，能够提高使用作用于机器人各关节的转矩和机械误差参数计算出的机器人的前端位置的绝对位置精度。另外，在上述方案中，在由所述辨识结果评价部进行的评价在预定时间内不满足所述基准的情况下，将至此为止所得到的评价最高的所述机械误差参数设定为要使用的机械误差参数。根据该构成，在即使切换机械误差参数的选定，辨识结果也不满足基准的情况下，也能够设定合适的机械误差参数的集合而不需要过多的时间。另外，在上述方案中，在即使通过预定次数的所述机械误差参数的选定，由所述辨识结果评价部进行的评价也不满足所述基准的情况下，将至此为止所得到的评价最高的所述机械误差参数设定为要使用的机械误差参数。根据该构成，在即使切换机械误差参数的选定，辨识结果也不满足基准的情况下，也能够设定更合适的机械误差参数的集合而不需要过多的时间。另外，本专利技术的另一方案是一种机器人的校准方法，其包括以下步骤：存储将实际测量机器人的前端位置而得到的实际测量位置信息、和实际测量该实际测量位置信息时的表示所述机器人的状态的信息组合后的多个数据；从表示所述机器人的机械误差的参数组中选定要辨识的一组机械误差参数；使用所存储的所述数据和所选定的所述机械误差参数的信息，来辨识各所述机械误差参数；对辨识结果进行评价；以及在评价不满足预定的基准的情况下，重复进行不同的所述机械误差参数的选定、辨识、以及评价。专利技术效果根据本专利技术，具有如下效果：能够辨识适当数量以及种类的机械误差参数，能够提高机器人的前端的绝对精度。附图说明图1是表示本专利技术的一个实施方式的具备校准系统的机器人系统的整体结构图。图2是表示图1的校准系统的框图。图3是对由图2的校准系统的参数选定部进行的机械误差参数的集合的选定进行说明的图。图4是对使用图2的校准系统的校准方法进行说明的流程图。图5是表示图4的校准方法的第一变形例的流程图。图6是表示图4的校准方法的第二变形例的流程图。附图标记的说明1：校准系统2：机器人5：数据保存部6：参数存储部(参数选定部)7：选定部(参数选定部)8：参数辨识部9：辨识结果评价部A：前端位置具体实施方式下面参照附图，对本专利技术一个实施方式的机器人的校准系统1进行说明。如图1所示，本实施方式的校准系统1与具备机器人2、控制装置3、以及三维位置测量仪4的系统连接，并且是设定用于在控制装置3中计算前端位置的机械误差参数的系统，所述控制装置3与机器人2连接，所述三维位置测量仪4从外部对机器人2的前端位置A进行实际测量。机器人2例如是多关节型机器人。控制装置3通过运动学正向转换将由作为多关节型机器人的机器人2的各旋转关节(关节)的编码器检测出的角度信息和连杆长度信息转换为固定三维正交坐标系中的机器人2的前端位置的理论位置信息(以下称为理论位置)。但是，由于机器人2的构成部件的加工误差和组装误差而导致连杆长度等产生个体差异。因此，为了计算理论位置信息，除了角度信息等表示机器人2的状态的信息之外，还使用包括连杆长度的DH参数、由旋转关节的负载转距产生的挠曲量等多个机械误差参数进行建模，来辨识机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人的校准系统，其特征在于，具备：/n数据保存部，其存储将实际测量机器人的前端位置而得到的实际测量位置信息、和实际测量该实际测量位置信息时的表示所述机器人的状态的信息组合后的多个数据；/n参数选定部，其从表示所述机器人的机械误差的参数组中选定要辨识的一组机械误差参数；/n参数辨识部，其使用存储于所述数据保存部的所述数据、和由所述参数选定部选定的所述机械误差参数的信息，来辨识各所述机械误差参数；以及/n辨识结果评价部，其对由所述参数辨识部辨识的辨识结果进行评价，/n在由所述辨识结果评价部进行的评价不满足预定的基准的情况下，重复进行由所述参数选定部进行的不同的所述机械误差参数的选定、由所述参数辨识部进行的辨识、以及由所述辨识结果评价部进行的评价。/n

【技术特征摘要】
20180911 JP 2018-1693361.一种机器人的校准系统，其特征在于，具备：
数据保存部，其存储将实际测量机器人的前端位置而得到的实际测量位置信息、和实际测量该实际测量位置信息时的表示所述机器人的状态的信息组合后的多个数据；
参数选定部，其从表示所述机器人的机械误差的参数组中选定要辨识的一组机械误差参数；
参数辨识部，其使用存储于所述数据保存部的所述数据、和由所述参数选定部选定的所述机械误差参数的信息，来辨识各所述机械误差参数；以及
辨识结果评价部，其对由所述参数辨识部辨识的辨识结果进行评价，
在由所述辨识结果评价部进行的评价不满足预定的基准的情况下，重复进行由所述参数选定部进行的不同的所述机械误差参数的选定、由所述参数辨识部进行的辨识、以及由所述辨识结果评价部进行的评价。


2.根据权利要求1所述的机器人的校准系统，其特征在于，
表示所述机器人的状态的信息包括实际测量所述实际测量位置信息的时刻的所述机器人的各关节的角度。


3.根据权利要求1所述的机器人的校准系统，其特征在于，
表示所述机器人的状态的信息包括实际测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：王悦来，有田创一，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP