機(jī)器人引導(dǎo)的測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種機(jī)器人引導(dǎo)的測量裝置以及一種用于對機(jī)器人進(jìn)行動態(tài)的6D測 量的方法，一種用于校準(zhǔn)這種測量裝置的方法以及一種用于這種測量裝置的測量儀器。
【背景技術(shù)】
[0002] 基于各種原因，需要事先或在運(yùn)行中對機(jī)器人進(jìn)行六維測量：由此可以例如檢查 定位精度，補(bǔ)償溫度波動、彈性和/或磨損，或者對機(jī)器人控制器、特別是關(guān)節(jié)驅(qū)動控制器 進(jìn)行校準(zhǔn)。為了更緊湊地表述，在本發(fā)明中也將調(diào)節(jié)器概括地稱為控制器。如果只考慮調(diào) 節(jié)回路部分，則在一種實(shí)施方式中是以優(yōu)選位于前面的發(fā)射器模塊來控制優(yōu)選后續(xù)的接收 器模塊。如果由發(fā)送器-接收器線路獲得用于最優(yōu)化地使額定值偏差最小化的回路，則該 回路特別就是本發(fā)明意義下的調(diào)節(jié)器。
[0003] 在本發(fā)明中，六維（"6D"）測量特別是指優(yōu)選在笛卡爾坐標(biāo)系、柱坐標(biāo)系或球 坐標(biāo)系中確定三維地點(diǎn)（Lage，位置）、特別是地點(diǎn)向量a，以及特定于機(jī)器人的參考坐標(biāo) 系（例如TCP)相對于特定于機(jī)器人基部或周圍環(huán)境的坐標(biāo)系的三維方向，特別是萬向角 或歐拉角（Ψ，θ，φ)。這種6D測量特別是可以提供例如以下形式的所謂增廣變換矩陣 (erweiterte Transformationsmatrix)、D-H 矩陣（Denavit-Hartenberg-Matrix，德納維 特-哈藤伯格矩陣）等，
[0004]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種機(jī)器人引導(dǎo)的測量裝置，具有： 測量儀器（1)，包括： 至少三個用于檢測被動標(biāo)記（Pi，…，P9)的位置的檢測裝置（A，B，C)，所述檢測裝置能 夠在所述測量儀器的共同的殼體（1. 1)中轉(zhuǎn)動，和 用于控制所述檢測裝置的共同的控制裝置（1.2); 參考體（2)，具有至少三個非共線的、能夠通過所述檢測裝置檢測的被動標(biāo)記$,，???，P9);和 機(jī)器人（3)，用于引導(dǎo)所述測量儀器或所述參考體。
2. 根據(jù)前述權(quán)利要求所述的機(jī)器人引導(dǎo)的測量裝置，其特征在于，至少一個檢測裝置 具有光發(fā)送和/或接收裝置（C1)，特別是激光追蹤器。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)器人引導(dǎo)的測量裝置，其特征在于，至少一個 檢測裝置能夠圍繞至少兩個軸Upa2, 02,yi，y2)特別是2D萬向地在所述殼體中 轉(zhuǎn)動。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)器人引導(dǎo)的測量裝置，其特征在于，所述殼體 能夠圍繞至少一個殼體轉(zhuǎn)動軸（a'J相對于殼體支架轉(zhuǎn)動。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)器人引導(dǎo)的測量裝置，其特征在于，檢測裝置 的至少一個轉(zhuǎn)動軸和另一檢測裝置的轉(zhuǎn)動軸和/或殼體轉(zhuǎn)動軸平行特別是彼此對準(zhǔn)。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)器人引導(dǎo)的測量裝置，其特征在于，所述共同 的控制裝置具有唯一的處理單元，特別是計(jì)算機(jī)單元，優(yōu)選為多計(jì)算機(jī)單元（1. 2)，用于特 別是同步地、優(yōu)選完全同步地控制所述測量儀器的檢測裝置。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)器人引導(dǎo)的測量裝置，其特征在于，所述參考 體配有標(biāo)記，使得從各個空間方向都能看到至少三個標(biāo)記。
8. -種利用根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)器人引導(dǎo)的測量裝置對機(jī)器人進(jìn)行 動態(tài)地6D測量的方法，其特征在于，在至少一個測量時間點(diǎn)（tM)，利用測量儀器（1)的至少 三個檢測裝置（A，B，C)分別檢測參考體（2)的一個被動標(biāo)記（Pi，…，P9) (S120)。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在彼此間隔最高大約2ms、特別是最高 大約lms的至少兩個測量時間點(diǎn)上，所述測量儀器的至少三個檢測裝置分別檢測所述參考 體的一個被動標(biāo)記（S120)。
10. -種用于對根據(jù)前述權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的機(jī)器人引導(dǎo)的測量裝置進(jìn)行 校準(zhǔn)的方法，其特征在于，所述測量儀器（1)的至少三個檢測裝置（A，B，C)分別檢測參考體 的至少三個被動標(biāo)記的，…，P9) (S10)。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述測量儀器的至少兩個檢測裝置 檢測所述參考體的同一被動標(biāo)記之后，在所述檢測的基礎(chǔ)上來檢查、特別是修正所述校準(zhǔn) (S30)〇
12. -種測量儀器（1)，具有：至少三個用于檢測被動標(biāo)記（P,，…，P9)的位置的檢測 裝置（A，B，C)，所述檢測裝置能夠在所述測量儀器的共同的殼體（1. 1)中轉(zhuǎn)動；和用于控制 所述檢測裝置的共同的控制裝置（1. 2)，所述測量儀器用于根據(jù)前述權(quán)利要求1至7中任一 項(xiàng)所述的機(jī)器人引導(dǎo)的測量裝置。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種機(jī)器人引導(dǎo)的測量裝置，其具有：測量儀器(1)，該測量儀器具有至少三個用于檢測被動標(biāo)記(P1，…，P9)的位置的檢測裝置(A，B，C)，所述檢測裝置可以在測量儀器的共同的殼體(1.1)中轉(zhuǎn)動；用于控制檢測裝置的共同的控制裝置(1.2)；參考體(2)，其具有至少三個非共線的、可以通過檢測裝置檢測的被動標(biāo)記(P1，…，P9)；和機(jī)器人(3)，用于引導(dǎo)測量儀器或參考體。
【IPC分類】B25J9-16
【公開號】CN104602871
【申請?zhí)枴緾N201380046966
【發(fā)明人】迪特瑪爾·恰尼特, 斯蒂芬·羅特
【申請人】庫卡羅伯特有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2013年7月4日
【公告號】DE102012014312A1, EP2874788A1, WO2014012628A1