機器人零點校準裝置及機器人零點校準系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及機器人技術領域，特別涉及一種機器人零點校準裝置及機器人零點校準系統。
【背景技術】
[0002]目前，工業機器人已成為一種標準設備在全球得到廣泛應用。在工業機器人實際應用中，為了減少實際操作中的誤差，機器人精度需要有合適的方法或系統進行校準提高。
[0003]工業機器人的機械臂運動需要根據三維空間中的起始坐標以及終點坐標確定運動軌跡，從而進行軌跡規劃。在軌跡規劃后，通過運動控制模塊控制、驅動機器人的動作實施模塊。機器人所工作的目標的位置與姿態可以將機械臂移動到工作空間中一個從未示教過的點，稱為計算點。到達計算點的精度即為機械臂的定位精度。機械臂的定位精度受到重復精度的影響，同時也受到機器人運動學方程中參數精度的影響。D-H(Denavit-Hartenberg，矩陣)參數中的誤差將會引起逆運動學方程中關節角的計算誤差。因此，機械臂的定位精度通常比較差，且變化相當大。
[0004]在工業機器人的實際應用中，會涉及到許多需要高精度的應用環境，例如微電子、醫療、精密加工等等。在這些情況下，對工業機器人定位精度的校準尤其重要。一方面，需要利用標定技術對工業機器人精度作進一步的提高；另一方面，需要對研發設計的工業機器人進行工作精度的相關檢測，以量化工業機器人工作的可靠性與穩定性。
[0005]機器人的零點校準方法主要有三種方式。第一種，使用三坐標測量儀或者激光干涉儀進行坐標定位，然后通過對坐標方程及標定方程進行更大計算量的計算進行零點位置校準，測量的精度較高，但是測量過程較為繁瑣，效率不高，且不同型號的檢測過程不同，通用性不高;第二種，在各關節進行零位對準的設計，加入定位插銷進行校準，該方法精度較低;第三種，將高精度傳感器裝在機器人本體上，然后進行零點的標定，該方法易于安裝、設計，但是傳感器較為精密，安裝過程中會引入誤差導致零點位置不精確。
[0006]因此，如何提高校準效率及精度，提高通用性，是本技術領域人員亟待解決的問題。
【實用新型內容】
[0007]有鑒于此，本實用新型提供了一種機器人零點校準裝置，提高校準效率及精度，提高通用性。本實用新型還公開了一種具有上述機器人零點校準裝置的機器人零點校準系統。
[0008]為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0009]—種機器人零點校準裝置，其特征在于，包括:
[0010]傳感部件，所述傳感部件具有感應腔體及供機器人進入所述感應腔體的開口，所述傳感腔體的內側面具有位置傳感器矩陣；
[0011]用于與所述機器人的校準部位連接，供所述位置傳感器矩陣檢測的定位塊；
[0012]用于將所述機器人移動至所述感應腔體內的移動底座。
[0013]優選地，上述機器人零點校準裝置中，所述傳感部件包括四個傳感器板；
[0014]分別為:用于設置于待測機器人的兩側的第一傳感器板及第四傳感器板，用于設置于待測機器人的頂部的第二傳感器板，用于設置于待測機器人的前側的第三傳感器板。
[0015]優選地，上述機器人零點校準裝置中，所述位置傳感器矩陣覆蓋所述傳感器板的內側面。
[0016]優選地，上述機器人零點校準裝置中，所述傳感部件的底部具有水平設置的支撐板。
[0017]優選地，上述機器人零點校準裝置中，還包括用于將所述定位塊與所述機器人的校準部位連接的連接銷。
[0018]本實用新型還提供了一種機器人零點校準系統，包括機器人，還包括如上述任一項所述的機器人零點校準裝置。
[0019]優選地，上述機器人零點校準系統中，所述機器人包括依次通過軸關節連接的基座、第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿、第五連桿及末端法蘭。
[0020]優選地，上述機器人零點校準系統中，所述定位塊的數量為四個，分別為設置于所述第一連桿上的第一定位塊、設置于所述第二連桿上的第二定位塊、設置于所述第三連桿上的第三定位塊及設置于所述末端法蘭的第四定位塊。
[0021]從上述的技術方案可以看出，本實用新型提供的機器人零點校準裝置，在機器人零點校準過程中，現將已校準的機器人至于移動底座上，機器人的校準部位連接定位塊;機器人隨移動底座由傳感部件的開口移動至其感應腔體內，通過傳感腔體的內側面的位置傳感器矩陣檢測定位塊的位置并記錄為校準數據。然后退出已校準的機器人，將待校準的機器人至于移動底座上，待校準的機器人的校準部位連接定位塊;機器人隨移動底座移動到感應腔體內，通過傳感腔體的內側面的位置傳感器矩陣檢測定位塊的位置并與校準數據進行比較，根據比較結果調節機器人，選取與校準數據差異最小的采集數據作為該機器人的零點校準數據，并計算出機器人的關節旋轉角度，作為機器人零點位置的偏移角度。本實用新型提供的機器人零點校準裝置，僅需對校準一個機器人，結合傳感部件、定位塊及移動底座，即可對同種型號的機器人進行自動校準，避免了人工依次校準的繁瑣，提高了校準效率及精度;校準裝置結構簡單，可對多種類型的機器人進行零點位置校準，提高了通用性。
[0022]本實用新型還提供了一種具有上述機器人零點校準裝置的機器人零點校準系統。由于上述機器人零點校準裝置具有上述技術效果，具有上述機器人零點校準裝置的機器人零點校準系統也應具有同樣的技術效果，在此不再詳細介紹。
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為本實用新型實施例提供的機器人零點校準系統的結構示意圖；
[0025]圖2為本實用新型實施例提供的傳感部件的結構示意圖；
[0026]圖3為本實用新型實施例提供的機器人及定位塊的結構示意圖；
[0027]圖4為本實用新型實施例提供的機器人的第一結構示意圖；
[0028]圖5為本實用新型實施例提供的機器人的第二結構示意圖。
【具體實施方式】
[0029]本實用新型公開了一種機器人零點校準裝置，提高校準效率及精度，使用范圍廣。本實用新型還公開了一種具有上述機器人零點校準裝置的機器人零點校準系統。
[0030]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0031]請參考圖1和圖2，圖1為本實用新型實施例提供的機器人零點校準系統的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的傳感部件的結構示意圖。
[0032]本實用新型實施例提供了一種機器人零點校準裝置，包括傳感部件1、定位塊2及移動底座3 ο傳感部件I具有感應腔體及供機器人4進入感應腔體的開口，傳感腔體的內側面具有位置傳感器矩陣;定位塊2用于與機器人4的校準部位連接，位置傳感器矩陣檢測定位塊2的位置;移動底座3用于將機器人4移動至感應腔體內。
[0033]本實用新型實施例提供的機器人零點校準裝置，在機器人零點校準過程中，現將已校準的機器人至于移動底座3上，機器人4的校準部位連接定位塊2;機器人隨移動底座3由傳感部件I的開口移動至其感應腔體內，通過傳感腔體的內側面的位置傳感器矩陣檢測定位塊2的位置并記錄為校準數據。然后退出已校準的機器人，將待校準的機器人至于移動底座3上，待校準的機器人4的校準部位連接定位塊2;機器人隨移動底座3移動到感應腔體內，通過傳感腔體的內側面的位置傳感器矩陣檢測定位塊2的位置并與校準數據進行比較，根據比較結果調節機器人4，選取與校準數據差異最小的采集數據作為該機器人4的零點校準數據，并計算出機器人4的關節旋轉角度，作為機器人零點位置的偏移角度。本實用新型實施例提供的機器人零點校準裝置，僅需對校準一個機器人4，結合傳感部件1、定位塊2及移動底座3，即可對同種型號的機器人4進行自動校準，避免了人工依次校準的繁瑣，提高了校準效率及精度;校準裝置結構簡單，可對多種類型的機器人4進行零點位置校準，提高了通用性。
[0034]在本實施例中，傳感部件I包括四個傳感器板;分別為:用于設置于待測機器人的兩側的第一傳感器板11及第四傳感器板14，用于設置于待測機器人的頂部的第二傳感器板12，用于設置于待測機器人的前側的第三傳感器板13。即，傳感部件I為矩形結構，僅底面及朝向機器人后側的面空置，而這兩個面均可以作為供機器人4進入感應腔體的開口。優選地，由于底面朝下，不便于機器人4進