基于激光跟踪关节臂的机器人位姿测量系统研制

随着高精度柔性化机器人使用的日益广泛，其位姿在线检测技术越来越受到人们的重视。一般较常规的检测手段是使用激光跟踪仪，在被测机器人末端位置安装多个靶球，通过测量靶球坐标，计算出机器人末端位置和姿态，并与机器人控制器标称值进行比较，计算出机器人的位姿误差。由于该方法具有精度高、检测速度快等优点，所以应用范围较广[1-3]。

由于激光跟踪技术的局限性，机器人位姿的检测只能在光路不受遮挡的条件下实现，一旦光线遮挡就无法进行检测。单独运用关节臂坐标机测量机器人，由于测量范围的限制（测量范围小于3米），从而无法对大尺寸机器人检测[4-6]。因此，本文提出采用激光跟踪仪、关节臂坐标机和专用检具相结合的测量方法。利用激光跟踪仪作为主标准器提供标准位移值，关节臂坐标机通过定位靶球检具与激光跟踪仪发出的光束连接并建立坐标系，利用关节臂坐标机的柔性测量能力，在激光跟踪仪光线受遮挡的情况下，可对机器人各不同位置的全姿态角和位置精度进行检测。同时，该方法可利用现有装置搭建，降低了检测设备成本。