基于拉线式编码器的混联搬运机器人误差检测.pdf

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1、基于拉线式编码器的混联搬运机器人误差检测李文艺，董忠，童上高，李国振，张昊，伊志文，洪锋(沃迪自动化装备股份有限公司，上海201506)ErrorDetectionofSeries—ParallelPalletizingRobotBasedonEncodersLIWen—yi，DONGZhong，TONGShang—gao，LIGuo—zhen，ZHANGHao，YIZhi—well，HONGFeng(TriowinAutomaticEquipmentCo．，Ltd．，Shanghai201506，China)摘要：根据码垛任务特点，采用基于混联结构的0引言四自由度码垛机器人设计；优化连

2、杆参数，简化混联结构机器人的运动学求解，采用D—H法，获取机械近几年，随着混联码垛结构机器人的广泛应用，手末端在三维空间的位置坐标的理论值；采用4个原劳动力集中行业，如搬运行业，逐渐由搬运机器人拉线式绝对编码器，2个平行布置的连杆，以及数据替代，且发展迅速；这不仅提高了企业生产效率，同采集处理器，基于编码器信息，根据运动几何关系求时降低劳动者作业强度，改善其工作环境。但是，由解，获取机械手末端在三维空间位置的实际值；通过于码垛产品种类越来越复杂，对码垛性能的要求越对比理论值与实际值，得到机器人的终端位置误差来越高，集中表现在码垛定位精度以及码垛重复精检测。度的要求上，故使这种混联结构的机

3、器人的精度检关键词：混联码垛机器人；编码器检测；定位误测越来越成为技术攻关的要点。差根据企业发展的需求，设计一种低成本、高效率中图分类号：TP242的快速检测精度的方法，即由4个拉线式编码器组文献标识码：A成的位置跟踪，从而对机器人末端位置的全方位跟文章编号：1001—2257(2013)12—0052—04踪；相对于传统的位置测试法，如激光跟踪仪，该设Abstract：Accordingtothepalletizingcharac—计方法具有跟踪速度快，不会因高速失去目标，并且teristic，thedesignoffour—DOFseries—parallel精度高，能够准确测出末端

4、位置。robotcanfittherequirement．Simplifythekine—1混联码垛机器人工作原理maticssolveoftherobotbyoptimizingthestruc—turedimensionsandkinematicsdecoupling．Calcu—混联机器人有4个自由度，机器人本体主要由la}ethetheoreticalpositionvaluesbyD——Htheo——底座、臂部和腕部组成。机器人样品采用上海沃迪ry．Basedonfourencoderswithlinesanditsval—自动化装备股份有限公司生产的TPR200型高速码ues

5、，twobeamsarrangedinparallelway，dataob—垛机器人。底座为整个机器人本体的基础，与臂部tainedandcalculatedcontrollerunit，andgeomet—由一个轴线垂直于地面的旋转关节联接。臂部主要ricaltheory，togettheactualpositionvalues．At包括焊接架、前大臂、后大臂和小臂。焊接架为整个last，measuretheerrorsvaluesbycomparingthe臂部的支撑，其上安装有1个水平滑块和1个竖直theoreticalvaluesandactualvalues．滑块，其中水平滑块

6、与前大臂下端铰接，为臂部提供Keywords：series—parallelrobot；detection水平驱动力，控制小臂的伸展；竖直滑块与后大臂下withencoders；positionerror端铰接，为臂部提供竖直驱动力，控制小臂的俯仰。前大臂和后大臂底部由大臂连杆联接，前大臂、后大臂相互平行，大臂连杆与小臂相互平行，四者构成一个平行四边形机构，其不仅增加了整个臂部的刚度，而且具有行程放大功能，即以较小的驱动行程实现收稿日期：2013—07—03基金项目：国家“八六三”计划资助项目(2011AA04A105)机器人末端较大的工作行程，从而可以满足码垛作·52·《机械与电子》2

7、O13(12)基于拉线式编码器的混联搬运墨业对机器人大工作空间的性能要求。整个并联结构移动副。可得各关节点的坐标为：B(0，z)，C(xc，是机器人的关键部分，各连杆参数的选择及其安装O)，D(xD，D)，E(x￡，E)，F(．F，zF)，G(xG，G)。的相对位置将直接影响机器人的工作空间范围。腕fz。∞(1)部与臂部由1个转动关节联接，腕部为1个法兰盘。ID一B+a×sina可以根据码垛物品的外形，在法兰盘上联接不同形』z—zc