專利名稱：使用傳感器的校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用傳感器的校正方法，特別涉及一種對(duì)固定在機(jī)器人機(jī)體上的傳輸部件內(nèi)的諸如馬達(dá)、皮帶等的驅(qū)動(dòng)元件或者感應(yīng)機(jī)器人中機(jī)械手臂轉(zhuǎn)軸動(dòng)作情況的傳感器用新的部件替換時(shí)產(chǎn)生的偏差進(jìn)行補(bǔ)償?shù)男Ｕ椒ā?br> 當(dāng)諸如工業(yè)機(jī)器人的需要精確的位置控制的機(jī)械裝置對(duì)一種部件或者全部部件進(jìn)行維修或者拆卸、組裝，以便用新的部件替換其內(nèi)原有的部件時(shí)，就可能產(chǎn)生偏差，該偏差是機(jī)器人中諸如手臂式的可移動(dòng)部件的初始位置從其預(yù)定位置產(chǎn)生的變化。如果該偏差值導(dǎo)致基于預(yù)定校正數(shù)據(jù)的位置控制的精度降低，就需要進(jìn)行新的校正，以修正預(yù)定校正數(shù)據(jù)，從而在用新的部件替換原有部件后，對(duì)偏差進(jìn)行補(bǔ)償。
在現(xiàn)有技術(shù)中，如果替換機(jī)器人機(jī)體內(nèi)的部件比如馬達(dá)之后，要對(duì)偏差進(jìn)行補(bǔ)償，可使用專用于執(zhí)行校正的規(guī)尺，或者根據(jù)機(jī)器人機(jī)體上標(biāo)注的記號(hào)進(jìn)行校正。
使用校正規(guī)尺進(jìn)行校正采取下述步驟(1)拆除安裝在機(jī)器人機(jī)體上的工作工具(working tool)。
(2)安裝校正工具。
(3)使用校正工具進(jìn)行校正。
(4)用所得的校正結(jié)果修正校正數(shù)據(jù)或者補(bǔ)償偏差。
(5)拆除校正工具。
(6)再安裝工作工具。
這種使用校正規(guī)尺的校正方法需要一高精度的校正規(guī)尺。而且要相互交換兩次工作工具和校正工具，因此，該校正方法非常繁瑣且浪費(fèi)時(shí)間，進(jìn)而導(dǎo)致工作效率低下。
另一方面，使用標(biāo)注在機(jī)器人機(jī)體上的記號(hào)進(jìn)行校正采取下述步驟(1)把所有機(jī)體部件移向標(biāo)記的位置。
(2)用機(jī)器人的當(dāng)前位置修正校正數(shù)據(jù)或者補(bǔ)償偏差。
這種方法不象使用校正規(guī)尺那樣進(jìn)行繁瑣的交換工具工作，但是由于校正精度低，此方案并不可取。
所提出的本發(fā)明可克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，由此引出本發(fā)明的目的是提供一種機(jī)器人的校正方法，該方法可對(duì)偏差進(jìn)行簡單而精確地補(bǔ)償，而不需為使用校正規(guī)尺所進(jìn)行的交換工具的繁瑣過程。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種工業(yè)機(jī)器人的校正方法，包括下述步驟準(zhǔn)備安裝到機(jī)器人的可移動(dòng)部分上的一信號(hào)發(fā)生部分、以及檢測來自于信號(hào)發(fā)生器部分信號(hào)的一信號(hào)檢測部分，該信號(hào)發(fā)生部分提供關(guān)于可移動(dòng)部分的位置的信號(hào)；移動(dòng)可移動(dòng)部分；根據(jù)由信號(hào)檢測部分所檢測的可移動(dòng)部分的位置產(chǎn)生校正數(shù)據(jù)；計(jì)算所產(chǎn)生的校正數(shù)據(jù)和預(yù)定校正數(shù)據(jù)之間的差值；根據(jù)該差值對(duì)預(yù)定校正數(shù)據(jù)進(jìn)行修正從而對(duì)偏差進(jìn)行補(bǔ)償。
這里移動(dòng)可移動(dòng)部分包括如下步驟沿著一轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)可移動(dòng)部分，當(dāng)檢查到由信號(hào)檢測部分所檢測的信號(hào)變化時(shí)，停止可移動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)；再沿相反轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)可移動(dòng)部分。另外，在產(chǎn)生校正數(shù)據(jù)的步驟中，在執(zhí)行沿相反轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)可移動(dòng)部分的步驟期間，檢查由信號(hào)檢測部分所檢測的信號(hào)變化的同時(shí)，根據(jù)可移動(dòng)部分的位置產(chǎn)生校正數(shù)據(jù)。
優(yōu)選的是，可移動(dòng)部分在沿一轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)以高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)、而在沿相反轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)以低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。
按照本發(fā)明，可在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行校正，而不需繁瑣的交換校正規(guī)尺，而且校正精度高。
結(jié)合附圖，通過下面的描述，本發(fā)明將更易于理解，也將更全面地領(lǐng)會(huì)其各種目的和效果，其中

圖1是實(shí)現(xiàn)按照本發(fā)明所述校正方法的機(jī)器人控制系統(tǒng)的方框圖；圖2是按照本發(fā)明所述的校正方法的流程圖。
下面，參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。
圖1是實(shí)現(xiàn)按照本發(fā)明所述校正方法的機(jī)器人控制系統(tǒng)的方框圖。該機(jī)器人10設(shè)有一馬達(dá)11、一傳送部分12、一手臂13、一信號(hào)發(fā)生部分14以及一信號(hào)檢測部分15。
馬達(dá)11產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)機(jī)器人10的力矩。傳送部分12包括皮帶、齒輪等，用于向手臂13傳送馬達(dá)11的驅(qū)動(dòng)力矩。手臂13由傳送部分12傳送的驅(qū)動(dòng)力矩驅(qū)動(dòng)。信號(hào)發(fā)生部分14安裝在手臂13上，并與手臂13一起運(yùn)動(dòng)。信號(hào)發(fā)生部分14提供一表示手臂13位置的信息。信號(hào)檢測部分15設(shè)有一傳感器(圖中未畫出)用于感應(yīng)信號(hào)發(fā)生部分14，并檢測由帶有傳感器的信號(hào)發(fā)生部分14產(chǎn)生的信號(hào)。
機(jī)器人控制系統(tǒng)包括一上位控制器(superior controller)20、一移動(dòng)控制器30以及一馬達(dá)控制器40。
上位控制器20是用于控制機(jī)器人10的操作的計(jì)算機(jī)，其具有一信號(hào)輸入部分21、一程序控制部分22、以及一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分23。信號(hào)輸入部分21是一接收來自于信號(hào)檢測部分15信號(hào)的接口電路。程序控制部分22根據(jù)儲(chǔ)存在其內(nèi)的程序按照通過信號(hào)輸入部分21輸入的信號(hào)控制機(jī)器人10。還有，鍵輸入部分24接收用戶的指令，顯示部分25顯示機(jī)器人10的操作狀態(tài)，并且所有相關(guān)數(shù)據(jù)與上位控制器20連接。
移動(dòng)控制器30按照上位控制器20的命令控制馬達(dá)控制器40，而馬達(dá)控制器40直接控制馬達(dá)11的操作。換句話說，當(dāng)上位控制器20分析到用戶通過鍵輸入部分24輸入的命令，并隨后命令機(jī)器人10的操作時(shí)，移動(dòng)控制器30接收該命令并通過馬達(dá)控制器40驅(qū)動(dòng)馬達(dá)11。馬達(dá)11一旦驅(qū)動(dòng)，其驅(qū)動(dòng)力矩就通過傳送部分12傳送到手臂13，手臂13轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人10的所需操作。
手臂13轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，安裝在其上的信號(hào)發(fā)生部分14也與其一起轉(zhuǎn)動(dòng)，而信號(hào)檢測部分15檢測其內(nèi)設(shè)有傳感器的信號(hào)發(fā)生部分14的位置。在此情況下，上位控制器20通過信號(hào)輸入部分21接收由信號(hào)檢測部分15檢測的信號(hào)，并判斷手臂13的位置，執(zhí)行必要的控制。
下面，參照這種機(jī)器人的控制系統(tǒng)和圖2描述按照本發(fā)明所述的校正方法。
一旦由用戶從鍵盤輸入部分24操作的信號(hào)輸入到上位控制器20，該上位控制器20就命令移動(dòng)控制器30沿一轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)手臂13，移動(dòng)控制器30按照上位控制器20的命令通過馬達(dá)控制器40驅(qū)動(dòng)機(jī)器人10的馬達(dá)11。然后，馬達(dá)11轉(zhuǎn)動(dòng)，其驅(qū)動(dòng)力矩通過傳送部分12被傳送到手臂13，于是手臂13沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)(步驟S1)。在此情況下，馬達(dá)11最好以高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)手臂13。
手臂13轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，安裝在手臂13上的信號(hào)發(fā)生部分14也隨手臂13一起轉(zhuǎn)動(dòng)。上位控制器20檢查通過信號(hào)檢測部分15所檢測的信號(hào)變化(步驟S2)。如果沒有檢查到所檢測信號(hào)的有任何變化，就繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手臂13，如果檢查到變化，就逐漸降低馬達(dá)11的轉(zhuǎn)速直到手臂13停止(步驟S3)。
然后，馬達(dá)11反向驅(qū)動(dòng)，最好是以低速轉(zhuǎn)動(dòng)，以使手臂13沿相反轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)(步驟S4)。手臂13以低轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，上位控制器20通過檢查信號(hào)檢測部分15所檢測的信號(hào)變化(步驟S5)，如果沒檢查到變化，手臂13繼續(xù)反向轉(zhuǎn)動(dòng)。
如果手臂13反向轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，檢查到由信號(hào)檢測部分所檢測信號(hào)的變化，上位控制器20就在檢查到變化的同時(shí)，根據(jù)手臂13的轉(zhuǎn)動(dòng)位置產(chǎn)生校正數(shù)據(jù)(步驟S6)，馬達(dá)11停轉(zhuǎn)，并停止手臂13的動(dòng)作(步驟S7)。
然后，計(jì)算由上述過程得出的校正數(shù)據(jù)和預(yù)定校正數(shù)據(jù)間的差值(步驟S8)，利用該差值修正預(yù)定校正數(shù)據(jù)(步驟S9)，從而補(bǔ)償偏差。該經(jīng)修正的校正數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分23。
綜上所述，通過校正操作對(duì)現(xiàn)有機(jī)器人控制系統(tǒng)的偏差進(jìn)行補(bǔ)償，可獲得新的校正數(shù)據(jù)。
按照本發(fā)明，可在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行校正而不需象現(xiàn)有技術(shù)中使用校正規(guī)尺的校正方法那樣進(jìn)行繁瑣的交換工具。而且，與常用的使用記號(hào)的校正方法相比較，該校正方法能更精確地執(zhí)行。
盡管已對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)描述和圖示，很顯然本發(fā)明僅借助了圖示和實(shí)例，但并不局限于此，其中本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍僅由附屬權(quán)利要求書所限定。
權(quán)利要求
1．一種工業(yè)機(jī)器人的校正方法，包括如下步驟準(zhǔn)備安裝到機(jī)器人的一可移動(dòng)部分上的一信號(hào)發(fā)生部分、以及檢測來自于該信號(hào)發(fā)生器部分信號(hào)的一信號(hào)檢測部分，該信號(hào)發(fā)生器部分提供關(guān)于所述可移動(dòng)部分的位置的信號(hào)；移動(dòng)所述的可移動(dòng)部分；根據(jù)由所述的信號(hào)檢測部分所檢測的所述的可移動(dòng)部分的位置產(chǎn)生校正數(shù)據(jù)；計(jì)算所產(chǎn)生的校正數(shù)據(jù)和預(yù)定校正數(shù)據(jù)之間的差值；根據(jù)該差值對(duì)所述的預(yù)定校正數(shù)據(jù)進(jìn)行修正從而對(duì)偏差進(jìn)行補(bǔ)償。
2．如權(quán)利要求1所述的校正方法，其中所述的移動(dòng)所述的可移動(dòng)部分的步驟包括以下步驟沿著一轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)所述的可移動(dòng)部分；當(dāng)檢查到由所述的信號(hào)檢測部分所檢測的信號(hào)變化時(shí)，停止所述的可移動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)；再沿相反轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)所述的可移動(dòng)部分；和產(chǎn)生所述的校正數(shù)據(jù)的步驟包括這樣的步驟，即在執(zhí)行沿相反轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)所述的可移動(dòng)部分的步驟期間，在檢查到由所述的信號(hào)檢測部分所檢測的信號(hào)變化的同時(shí)，根據(jù)所述的可移動(dòng)部分的位置產(chǎn)生所述的校正數(shù)據(jù)。
3．如權(quán)利要求2所述的校正方法，其中所述的可移動(dòng)部分在沿一轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)期間以高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)而在沿相反轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)期間以低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。
全文摘要
一種校正方法,用于補(bǔ)償用新的部件與工業(yè)機(jī)器人中的部件替換時(shí)產(chǎn)生的偏差。一信號(hào)發(fā)生部分安裝在機(jī)器人的可移動(dòng)部件上。一旦可移動(dòng)部分移動(dòng),一信號(hào)檢測部分通過其內(nèi)設(shè)有的傳感器檢測信號(hào)發(fā)生部分的移動(dòng)情況,并根據(jù)所檢測的信號(hào)產(chǎn)生校正數(shù)據(jù)。利用所產(chǎn)生的校正數(shù)據(jù)和預(yù)定校正數(shù)據(jù)間的差值修正預(yù)定校正數(shù)據(jù),從而對(duì)偏差進(jìn)行補(bǔ)償。由于不使用起校正作用的分離規(guī)尺,這樣節(jié)約了時(shí)間和精力,校正精度高。
文檔編號(hào)G05B19/401GK1210777SQ98120389
公開日1999年3月17日 申請(qǐng)日期1998年8月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月30日
發(fā)明者金東釩 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社