利用固液相快速轉(zhuǎn)換材料投影成像檢測(cè)機(jī)器人精度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)器人加工性能精度檢測(cè)、優(yōu)化及分析領(lǐng)域，具體涉及一種利用固液相快速轉(zhuǎn)換材料投影成像檢測(cè)機(jī)器人精度的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)器人因加工精度高、范圍廣，加工方式簡(jiǎn)單，被廣泛的應(yīng)用到工業(yè)加工領(lǐng)域，機(jī)器人在使用前，或者長(zhǎng)時(shí)間使用后均需進(jìn)行校準(zhǔn)，傳統(tǒng)的校準(zhǔn)方式有，如試驗(yàn)探頭法，使用有足夠數(shù)量的位移或接近傳感器的探頭來測(cè)量實(shí)到位姿特性；激光束軌跡比較法，用光電傳感器測(cè)量沿激光束的軌跡準(zhǔn)確度/重復(fù)性，該光電傳感器能檢測(cè)入射光對(duì)傳感器中心的位置誤差；現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)都是工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，檢測(cè)必須配合對(duì)工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)編程操作來完成，其型號(hào)多、種類復(fù)雜、技術(shù)難度高、通用性差、接入結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、效率低、檢測(cè)后數(shù)據(jù)無生產(chǎn)上的利用價(jià)值、檢測(cè)數(shù)據(jù)沒有時(shí)域分析價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種操作簡(jiǎn)單，成本低廉，環(huán)保無污染的利用固液相快速轉(zhuǎn)換材料投影成像檢測(cè)機(jī)器人精度的方法，具體技術(shù)方案如下:
[0004]—種利用固液相快速轉(zhuǎn)換材料投影成像檢測(cè)機(jī)器人精度的方法，具體步驟如下，
[0005]步驟一:預(yù)制透明的測(cè)試模具腔，其幾何尺寸為預(yù)定的單位長(zhǎng)度；
[0006]步驟二:用被測(cè)機(jī)器人將固態(tài)的固液相快速轉(zhuǎn)換材料加工測(cè)試件，且該測(cè)試件與所述測(cè)試模具腔形狀相對(duì)應(yīng)；
[0007]步驟三:將測(cè)試件放于測(cè)試模具腔中；
[0008]步驟四:將光源從側(cè)向?qū)?zhǔn)測(cè)試模具腔；
[0009]步驟五:采集測(cè)試件在測(cè)試模具腔中的投影圖像；
[0010]步驟六:分析投影圖像得出機(jī)器人加工精準(zhǔn)值。
[0011]采用固液相快速轉(zhuǎn)換材料作為加工對(duì)象，加工容易，成本低廉，回收方便，通過與預(yù)制的測(cè)試模具腔比對(duì)，可精準(zhǔn)反映出機(jī)器人的精度值，采用計(jì)算機(jī)對(duì)投影圖像進(jìn)行分析比對(duì)后，可自動(dòng)生成校準(zhǔn)包，校準(zhǔn)過程不需要人為參與，智能化程度高，在測(cè)試件為透明狀態(tài)時(shí)，只需從一面進(jìn)行拍照即可，如果測(cè)試件為半透明，甚至不透明的狀態(tài)時(shí)，可從測(cè)試件的多個(gè)面進(jìn)行拍照采集圖像，然后對(duì)各個(gè)面的圖像進(jìn)行圖像分析，得出精度值。所述測(cè)試模具腔可以單個(gè)或組合構(gòu)建，可進(jìn)一步加強(qiáng)測(cè)試精度。
[0012]為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，可進(jìn)一步為:
[0013]所述測(cè)試件為四面體，或者為長(zhǎng)方體，或者為圓柱體，或者為圓錐體，或者為半球體，標(biāo)準(zhǔn)的幾何形狀，加工周期短，與測(cè)試模具腔比對(duì)方便。
[0014]所述固液相快速轉(zhuǎn)換材料的熔點(diǎn)在0-100攝氏度，如冰塊、石蠟、室溫熔化聚乙烯等。
[0015]所述固液相快速轉(zhuǎn)換材料固態(tài)為透明的，光源一次性可穿透整個(gè)測(cè)試件，只需一次便可采集完成投影數(shù)據(jù)，可有效縮短機(jī)器人加工精度測(cè)試周期，提高準(zhǔn)確度。
[0016]所述固液相快速轉(zhuǎn)換材料為-18攝氏度至-4攝氏度的冰塊，在加工過程中，可用干冰氣霧保持冰塊溫度，冰塊成本低廉，加工方便，回收便捷，不會(huì)產(chǎn)生任何污染，并且還可重復(fù)利用。
[0017]所述步驟五中，采集投影圖像的設(shè)備為相機(jī)，或者手機(jī)，無需專門的圖像采集設(shè)備，使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)更加容易。
[0018]所述步驟三中，在將測(cè)試件放于測(cè)試模具腔中后，再向測(cè)試件與測(cè)試模具腔的間隙填充帶顏色的，且可透光的液體材料，如帶顏色的水、透明潤(rùn)滑油、液晶晶體，使其在圖像中測(cè)試件與測(cè)試模具腔的間隙影像更加分明，便于圖像分析中的識(shí)別，調(diào)高精度。
[0019]所述步驟六中，采用本地計(jì)算機(jī)或者云端計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程進(jìn)行投影圖像的分析，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和機(jī)器人精度校準(zhǔn)，針對(duì)如學(xué)校教學(xué)使用，可對(duì)多臺(tái)機(jī)器人集中校準(zhǔn)管理，也方便對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)演示和學(xué)生加工成績(jī)的評(píng)定。
[0020]本發(fā)明的有益效果為:操作簡(jiǎn)單，因?yàn)闇y(cè)試件為簡(jiǎn)單的幾何圖形，只需對(duì)機(jī)器人進(jìn)行簡(jiǎn)單編程，或者利用編程好的檢測(cè)包，便可快速的加工出測(cè)試件；采用固液相快速轉(zhuǎn)換材料，在0-100攝氏度可轉(zhuǎn)換為液體，測(cè)試完成后，可溶化后再次使用，無任何物質(zhì)排放，節(jié)能環(huán)保，尤其適合針對(duì)實(shí)驗(yàn)室、教學(xué)領(lǐng)域的機(jī)器人校準(zhǔn)，或者加工成績(jī)的評(píng)定；測(cè)試模具腔可供多臺(tái)機(jī)器人使用，可有效減少投入。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的流程圖；
[0022]圖2為本發(fā)明的中測(cè)試件為圓錐體的使用參考圖；
[0023]圖3為本發(fā)明中測(cè)試件為圓柱體的使用參考圖；
[0024]圖4為本發(fā)明中測(cè)試件為長(zhǎng)方體的使用參考圖；
[0025]圖5為本發(fā)明中測(cè)試件為四面體的使用參考圖；
[0026]圖6為本發(fā)明中測(cè)試件為半圓體的使用參考圖；
[0027]圖7位本發(fā)明中測(cè)試模具腔組合使用的使用參考圖。
[0028]附圖中101-測(cè)試模具腔；102-工測(cè)試件；103-投影板；104-成像單元；105_光源。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0030]如圖1至圖7所示:一種利用固液相快速轉(zhuǎn)換材料投影成像檢測(cè)機(jī)器人精度的方法，具體步驟如下，
[0031]步驟一:預(yù)制透明玻璃材質(zhì)的測(cè)試模具腔，根據(jù)需要測(cè)試模具腔可為內(nèi)凹的圓錐形，或者為圓形，或者為方形，或者為六邊體形，或者為半球形，或者為多種形狀的組合；
[0032]步驟二:用被測(cè)機(jī)器人將-18攝氏度至-4的冰塊加工成圓錐體，或者圓柱體，或者長(zhǎng)方體，或者正四面體，或者為長(zhǎng)方體，或者為半球體形的測(cè)試件，在加工過程中采用干冰氣霧保持冰塊的溫度；
[0033]步驟三:將測(cè)試件放于測(cè)試模具腔中，并將測(cè)試件與測(cè)試模具腔的間隙中注入帶顏色的水；
[0034]步驟四:將光源從側(cè)向?qū)?zhǔn)測(cè)試模具腔，測(cè)試模具腔和測(cè)試件的影像投影在投影板上；
[0035]步驟五:用成像單元采集投影板上測(cè)試件在測(cè)試模具腔中的投影圖像；
[0036]步驟六:利用計(jì)算機(jī)分析投影圖像，得出機(jī)器人加工精準(zhǔn)值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用固液相快速轉(zhuǎn)換材料投影成像檢測(cè)機(jī)器人精度的方法，其特征在于:具體步驟如下， 步驟一:預(yù)制透明的測(cè)試模具腔； 步驟二:用被測(cè)機(jī)器人將固態(tài)的固液相快速轉(zhuǎn)換材料加工成測(cè)試件，且該測(cè)試件與所述測(cè)試模具腔形狀相對(duì)應(yīng)； 步驟三:將測(cè)試件放于測(cè)試模具腔中； 步驟四:將光源從側(cè)向?qū)?zhǔn)測(cè)試模具腔； 步驟五:采集測(cè)試件在測(cè)試模具腔中的投影圖像； 步驟六:分析投影圖像得出機(jī)器人加工精準(zhǔn)值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用固液相快速轉(zhuǎn)換材料投影成像檢測(cè)機(jī)器人精度的方法，其特征在于:所述測(cè)試件為四面體，或者為長(zhǎng)方體，或者為圓柱體，或者為圓錐體，或者為半球體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用固液相快速轉(zhuǎn)換材料投影成像檢測(cè)機(jī)器人精度的方法，其特征在于:所述固液相快速轉(zhuǎn)換材料的熔點(diǎn)在0-100攝氏度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用固液相快速轉(zhuǎn)換材料投影成像檢測(cè)機(jī)器人精度的方法，其特征在于:所述固液相快速轉(zhuǎn)換材料固態(tài)為透明的。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用固液相快速轉(zhuǎn)換材料投影成像檢測(cè)機(jī)器人精度的方法，其特征在于:所述固液相快速轉(zhuǎn)換材料為-18攝氏度至-4攝氏度的冰塊。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用固液相快速轉(zhuǎn)換材料投影成像檢測(cè)機(jī)器人精度的方法，其特征在于:所述步驟五中，采集投影圖像的設(shè)備為相機(jī)，或者手機(jī)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用固液相快速轉(zhuǎn)換材料投影成像檢測(cè)機(jī)器人精度的方法，其特征在于:所述步驟三中，在將測(cè)試件放于測(cè)試模具腔中后，再向測(cè)試件與測(cè)試模具腔的間隙填充帶顏色的，且可透光的液體材料。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用固液相快速轉(zhuǎn)換材料投影成像檢測(cè)機(jī)器人精度的方法，其特征在于:所述步驟六中，采用本地計(jì)算機(jī)或者云端計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程進(jìn)行投影圖像的分析。
【專利摘要】一種利用固液相快速轉(zhuǎn)換材料投影成像檢測(cè)機(jī)器人精度的方法，具體步驟如下，步驟一：預(yù)制透明的測(cè)試模具腔；步驟二：用被測(cè)機(jī)器人將固態(tài)的固液相快速轉(zhuǎn)換材料加工測(cè)試件，且該測(cè)試件與所述測(cè)試模具腔形狀相對(duì)應(yīng)；步驟三：將測(cè)試件放于測(cè)試模具腔中；步驟四：將光源從側(cè)向?qū)?zhǔn)測(cè)試模具腔；步驟五：采集測(cè)試件在測(cè)試模具腔中的投影圖像；步驟六：分析投影圖像得出機(jī)器人加工精準(zhǔn)值。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，因?yàn)闇y(cè)試件為簡(jiǎn)單的幾何圖形，只需對(duì)機(jī)器人進(jìn)行簡(jiǎn)單編程，便可快速的加工出測(cè)試件；采用固液相快速轉(zhuǎn)換材料，在0-100攝氏度可轉(zhuǎn)換為液體，測(cè)試完成后，可溶化后再次使用，無任何物質(zhì)排放，節(jié)能環(huán)保。
【IPC分類】G01B11/00
【公開號(hào)】CN105423919
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510957416
【發(fā)明人】何榮虎, 鄒芳, 李金學(xué), 黃武凱
【申請(qǐng)人】重慶德新機(jī)器人檢測(cè)中心有限公司, 何榮虎
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年12月18日