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一种基于激光定位的低成本高精度三维空间定位系统的全向移动多轴机器人定位装置

阅读:249发布:2023-01-21

专利汇可以提供一种基于激光定位的低成本高精度三维空间定位系统的全向移动多轴机器人定位装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于激光 定位 的低成本高 精度 三维空间定位系统的全向移动多轴 机器人 定位装置,包括高精度三维空间室内定位系统、用于 激光切割 的多关节 机械臂 、全向移动多轴机器人、机器人工具中心点高精度定位辅助模 块 、高精度定位探针和终端控制系统,所述高精度三维空间室内定位系统定位精度为0.05mm;所述高精度三维空间室内定位系统包括激光发射装置与定位辅助模块,所述激光发射装置固定在多轴机器人周围,发出激光 信号 ;所述定位辅助模块位于机器人末端;本发明可以提升总体定位精度。,下面是一种基于激光定位的低成本高精度三维空间定位系统的全向移动多轴机器人定位装置专利的具体信息内容。

1.一种基于激光定位的低成本高精度三维空间定位系统的全向移动多轴机器人定位装置,其特征在于:包括高精度三维空间室内定位系统、用于激光切割的多关节机械臂、全向移动多轴机器人、高精度定位探针和终端控制系统,所述高精度三维空间室内定位系统定位精度为0.05mm;
所述高精度三维空间室内定位系统包括激光定位基站与定位辅助模,所述激光发射装置固定在多轴机器人周围,发出激光信号;所述定位辅助模块位于机器人末端;
所述高精度定位探针包括多个传感器可接收激光信号,当所述定位探针移动到任意位置时都可对此位置进行坐标定位,亦可对使用工具中心点和待加工工件坐标进行标定校准;
所述全向移动多轴机器人包括末端轴和机器人本体,末端轴前端连接使用工具;
所述终端控制系统处理使用工具及机器人坐标信息,控制机器人的加工轨迹。
2.根据权利要求1所述的一种基于激光定位的低成本高精度三维空间定位系统的全向移动多轴机器人定位装置,其特征在于:所述激光定位基站包括激光发射部件和编码控制器,激光发射部件可发射面激光,编码控制器可对激光发射部件进行编码,可编入度和激光发射部件序号。
3.根据权利要求1所述的一种基于激光定位的低成本高精度三维空间定位系统的全向移动多轴机器人定位装置,其特征在于:所述定位辅助模块包括多个传感器,用以接收并读取所述激光发射装置所发射的激光和编码信息,根据激光信号坐标以及使用工具的三维数据,即可得出使用工具的中心端点。

说明书全文

一种基于激光定位的低成本高精度三维空间定位系统的全向

移动多轴机器人定位装置

技术领域

[0001] 本发明创造创造涉及全向移动多轴机器人空间定位领域。

背景技术

[0002] 随着柔性化生产在智能制造领域的需求越来越迫切,基于全向移动多轴机器人的需求逐渐开始增多。全向移动平台用于代替工人的腿脚,多轴机器人发挥工人手臂的作用。但目前此类全向移动多轴机器人的应用场合十分有限,主要由于移动多轴机器人的定位精度不够高导致应用不能够满足需求。通常情况下,先对移动平台进行定位,然后对机械臂进行定位。移动平台的移动采用磁带与激光SLAM的结合,机械臂的定位采用视觉定位。采用磁带的导航技术改变或扩充路径很麻烦,不利于柔性化生产,且定位精度是厘米级,不是很高。机械臂的视觉定位对外界环境要求较高,定位精度虽为毫米级但对于一些应用场合不能满足需求。

发明内容

[0003] 一种基于激光定位的低成本高精度三维空间定位系统的全向移动多轴机器人定位装置,包括高精度三维空间定位系统、全向移动多轴机器人、终端控制系统;所述高精度三维空间定位系统包括激光定位基站和定位辅助模
所述激光定位基站放置在机器人周围区域,定位辅助模块固定在末端轴上,定位辅助模块上的传感器接收激光定位基站发出的激光,从而计算出全向移动多轴机器人的使用工具中心点精确位置并获得全向移动多轴机器人使用工具的姿态
[0004] 终端控制系统获得多轴机器人的工具中心点精确位置和多轴机器人使用工具的姿态信息从而实现对全向移动多轴机器人的闭环控制。
[0005] 当终端控制系统得到待加工工件在工作坐标系下的精确位置与姿态信息后,终端控制系统会结合三维图形上在待加工轨迹自动取点进而得出加工轨迹与使用工具对应的姿态,并进行轨迹优化生成最优加工轨迹,提高工作效率。在虚拟环境中进行仿真,观察多轴机器人使用工具的运动轨迹与姿态,有问题作微调修改附图说明
[0006] 图1为本发明创造创造结构图。

具体实施方式

[0007] 该系统具体包括高精度三维空间定位系统、全向移动多轴机器人、终端控制系统。
[0008] 该高精度三维空间定位系统包括激光定位基站、机器人工具中心点高精度定位辅助模块,系统定位精度可达亚毫米级。机器人工具中心点高精度定位辅助模块固定安装在全向移动多轴机器人的末端轴上。机器人工具中心点高精度定位辅助模块上均有多个定位传感器。
[0009] 通过激光定位基站发射的激光,每个定位传感器可以获得相对于激光定位基站的度,再根据机器人工具中心点高精度定位辅助模块各个定位传感器之间的位置关系,可以解算出各个定位传感器相对于激光定位基站坐标系的精确空间位置,从而获得机器人工具中心点高精度定位辅助模块的精确位置和姿态。根据机器人工具中心点高精度定位辅助模块的位置和姿态信息并结合全向移动多轴机器人使用工具的三维模型可以推导出多轴机器人的工具中心点的精确位置与使用工具的姿态,定位精度可达亚毫米级。
[0010] 机器人工具中心点高精度定位辅助模块的作用是为全向移动多轴机器人导航提供精确的坐标,并在全向移动多轴机器人的使用工具工作时,用于检测全向移动多轴机器人工具中心点的精确位置和多轴机器人使用工具的姿态,实现对全向移动多轴机器人的闭环控制。
[0011] 在全向移动多轴机器人2周围放置一个或多个激光定位基站4,通过坐标转换,将多个激光定位基站4的坐标系统一到工作坐标系下。多个激光定位基站4的作用是防止遮挡、提升总体定位精度。此时,多轴机器人工具中心点的空间定位处于工作坐标系下。使用机器人工具中心点高精度定位辅助模块5实现对全向移动多轴机器人的导航移动与工具中心点的闭环控制。
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