利用leica激光跟踪仪对工业机器人现场标定的方法

利用Leica激光跟踪仪对工业机器人现场标定的方法如下：

1. 准备工作：安装好Leica激光跟踪仪，并确保其与工业机器

人的工作范围相符合。同时，确保机器人末端工具与激光探测器末端工具夹具接口量具的安装正确。

2. 连接与校准：将激光跟踪仪与计算机或控制器连接，确保两者能够正常通讯。接下来，校准激光跟踪仪，以确保其测量准确性。

3. 机器人末端安装：将激光探测器安装在工业机器人的末端工具上，并确保其位置和姿态与机器人末端工具的实际位置一致。

4. 数据采集：使用Leica激光跟踪仪，按照指定的路径和位置，开始采集机器人末端工具的位置和姿态数据。

5. 数据处理：将采集到的数据导入计算机或控制器，并通过相应的软件进行处理和计算。这些软件通常会使用标定算法来计算机器人末端工具和激光探测器之间的变换矩阵。

6. 标定结果验证：将计算得到的变换矩阵应用于机器人的运动控制中，然后进行标定结果的验证。可以通过将机器人末端工具移动到一系列已知位置，并检查其与实际位置之间的误差来验证标定的准确性。

7. 调整和重复：根据验证结果，进行必要的调整和重复上述步骤，直到达到满意的标定效果。

以上是利用Leica激光跟踪仪对工业机器人现场标定的一般方法。具体操作步骤可能会根据激光跟踪仪和机器人的型号以及使用的软件而有所不同。因此，在进行标定之前，建议参考相应的设备和软件使用手册，以确保正确操作。

工业机器人现场编程(安川) T-01-O-Y-用户坐标系设置讲稿

用户坐标系设置讲稿一、本次课我们以来学习用户坐标系的设置。首先我们来认识一下用户坐标系。在现场作业时，机器人经常需要在多个工位加工相同的工件。如果对每个工位都单独进行编程经会非常繁琐。如果工作台位置发生了变化，由于位置数据发生了变化，原来的程序就不能用了，需要重新设定每个位置数据。在编程时使用用户坐标系就可以使这个过程大为简化。只要改变程序中的用户坐标系就可以了。我们可以在目标工作台的任意位置，任意角度创建一个用户坐标系。二、用户坐标系的设置方法下面我们来看一下用户坐标系的设置方法。我们在图中的斜面上建立一个用户坐标系。首先需要确定坐标原点“ORG” 然后再通过一个X轴上的点“XX”来确定X轴的位置及X轴的正方向。在XY平面上，在X轴和Y轴正方向围成的区域内选择一个点”XY”，用来确定Y轴的位置和正方向。 Z轴的方向可以有右手定则确定。使右手的大拇指、食指和中指互成90度，那么食指所指位置为X轴、中指为Y轴，大拇指为Z轴。由此可知要确定一个用户坐标系，只需要确定原点位置、X轴上的点以及XY 平面上的点。我们把这种方法叫做三点法。三、设置过程下面我们来看一下完整的设置过程。我们来建立一个和纸上一样的坐标系。首先在示教器的“主菜单”中选中“机器人”选项，然后在弹出的子菜单中选择“用户坐标”。进入了用户坐标一览界面，当前没有设置任何的用户坐标。现在我们在序号1的位置创建一个用户坐标。将光标移动到名称栏，然后按下“选择键”进入名称输入界面。取个名字叫用户1。输入完毕以后按“回车键”，名称就修改好了。然后将光标移到序号位置，按下“选择键”，进入用户坐标参数设置界面。此时光标位置在界面的左上角，当前显示为“ORG”就是用户坐标系的原点。我们点击“选择键”可以看到下拉列表中还用X轴正方向上的点“XX”和XY

激光跟踪仪的使用方法及精度评定

激光跟踪仪的使用方法及精度评定激光跟踪仪是一种用于测量物体运动的高精度设备。它利用激光束对目标进行跟踪和测量，可以广泛应用于工业、医疗、科研等领域。本文将介绍激光跟踪仪的使用方法及精度评定。一、激光跟踪仪的使用方法 1. 设置仪器：首先，将激光跟踪仪安装在稳固的支架上，并调整好仪器的角度和高度，以确保激光束能够准确照射到目标上。 2. 校准仪器：使用仪器自带的校准装置对激光跟踪仪进行校准，以保证测量结果的准确性。 3. 瞄准目标：将激光束对准需要跟踪的目标，确保激光束能够准确照射到目标上，并调整仪器的焦距，以获得清晰的图像。 4. 开始测量：启动激光跟踪仪，并开始对目标进行跟踪和测量。仪器会记录下目标的运动轨迹和相关数据。 5. 数据处理与分析：将测量得到的数据导入计算机，利用专业的软件对数据进行处理和分析，得出目标的运动参数和轨迹。二、激光跟踪仪的精度评定 1. 测量精度：激光跟踪仪的测量精度是评估其性能的重要指标。一般来说，测量精度是指测量结果与真实值之间的偏差。通过与其他高精度设备的对比测量，可以评定激光跟踪仪的测量精度。 2. 稳定性：激光跟踪仪的稳定性是指在长时间测量过程中，仪器的测量结果是否稳定不变。通过连续测量同一目标的运动轨迹，并分

析测量结果的稳定性，可以评定激光跟踪仪的稳定性。 3. 重复性：激光跟踪仪的重复性是指在多次测量同一目标时，测量结果的一致性程度。通过多次测量同一目标，对比测量结果的差异，可以评定激光跟踪仪的重复性。 4. 环境适应性：激光跟踪仪在不同环境条件下的测量性能也需要评定。例如，在强光干扰下或者震动环境下的测量精度是否受到影响等。激光跟踪仪的使用方法包括设置仪器、校准仪器、瞄准目标、开始测量和数据处理与分析。而其精度评定则包括测量精度、稳定性、重复性和环境适应性等方面的考量。通过合理使用和评估激光跟踪仪的性能，可以提高测量的准确性和稳定性，确保其在各个领域的应用效果。

三维激光跟踪检测技术在工业领域的应用

三维激光跟踪检测技术在工业领域的应用身份证号：****************** 摘要：当前，先进技术不断更新迭代应用于工业中，因此应当重视对技术的掌握以及相关流程的操作，避免检测结果出现错误，影响精度。本文介绍三维激光跟踪检测技术在工业领域的应用。关键词：三维；激光跟踪；检测技术；应用引言：由于数字化测量技术的飞速发展，目前数字化测量技术的种类繁多，其中激光跟踪仪测量技术的应用较为广泛，主要应用于飞机、汽车等高精度要求的制造及装配检测的过程中。激光跟踪仪是一种高精度的测量仪器，能够精确地获取空间点位的信息并对其进行跟踪。一、激光跟踪仪概述激光跟踪仪是一台以激光为测距手段配以反射标靶的仪器，该设备具有环绕两个轴线旋转的角度装置，构成一个整体的球面坐标测量体系。可以用来对固定的物体进行测量，对运动的物体进行追踪和测定。激光跟踪系统采用的是激光测量，因此测量的准确率很高，但是，随着距离的增加，跟踪系统的定位也会出现很大的偏差。在激光跟踪系统中，目标对跟踪系统的测量准确率也有很大的作用。一般目标是一个球体，在其内侧有三个相互垂直的镜子。如果三个镜子的拐角与外侧的圆心不一致或者三个镜子彼此不正交都会造成错误，所以在同一次的测量中建议采用相同的镜子，但镜子不能围绕自己的光轴线旋转。由于激光自身受大气温度、气压、湿度和气流的影响，因此大气的温度、气压、湿度等因素的补偿对设备的正常工作至关重要[1]。

跟踪系统由测量头、MCU、球面固定反射镜、以及带有CAM2测量软件的控制电脑构成。通过对SMR运动的探测，把运动的情况反馈到MCU，由MCU对其进行响应，使得激光束总是沿SMR的方向进入。把测量仪放在适当的地方，这样不管SMR去哪儿，它都能被它追踪。平面和竖直方向的角和深度的测量，形成了一个球状的测量系统，只有这样，SMR的三维坐标才能被确定，也就是说，利用SMR 进行空间几何单元的数据采集，然后利用CAM2进行三维空间的几何形状误差分析和计算。二、三维激光跟踪仪检测规划与以往采用的基于平面图形的探测计划方法相比，3D建模的探测计划方案主要内容是从设计数模或工艺数模中提取，而采用人工输入的方法，可以很好地确保所测的计划资料的准确性。通过建立三元检测模式来表示检测流程，可以避免以前检测流程的歧义性、检测方案与设计变更的差异。通过建立基于3D建模的测试软件，并对其进行控制，使其完成检测工作，从而达到设计和制造的有机结合。（一）测量工艺规划 (1)测点规划测量点的数量、布局以及测量路线的计划是整个测量点计划的重要组成部分。测点计划的优劣直接关系到测验实施的正确性和准确性。为了提高测试工作的效率，在确保测试的准确度的同时，要尽量减少测试点数，使测试的地点尽量广泛地布置在被测物体上。在一般情况下，一般都会使用均匀的方法来决定测量物体的平面布置。在被测量的非均匀曲面中，必须将其集中在具有较大曲率变动的地区，以便更好地反映出其空间的特征。而在路线计划中，从第一目标到最终目标之间的距离是最小的，从而缩短测量的耗时和效率。 (2)采用跟踪器进行位置设计在激光跟踪器的测量中，必须尽量把各个测量点都探测出来。若达不到要求，则应改台或增设测量装置，改台或增设测量装置，会提高测量成本，降低测量精

简述工业机器人工件坐标的标定方法以及工件坐标系的作用(一)

简述工业机器人工件坐标的标定方法以及工件坐标系的作用(一) 工业机器人工件坐标的标定方法及作用 1. 背景介绍 •工业机器人在自动化生产中的应用越来越广泛，能够完成大量的重复性工作。 •工业机器人的精度对于生产效率和产品质量起着至关重要的作用。•工件坐标的准确标定以及正确的工件坐标系的建立是保证机器人操作精度的关键。 2. 工件坐标的标定方法 •影像测量法：使用相机或激光等设备对工件进行测量，获取工件的几何特征，从而确定其坐标。 •机械测量法：使用传感器或编码器等设备对工件进行测量，测得工件的位置和方向，进而确定其坐标。 •标定板法：在已知坐标系下放置标定板，通过机器人操作的手段，获取标定板上的特征点坐标，从而计算出机器人坐标系与实际工件坐标系之间的转换关系。

3. 工件坐标系的作用 •精确定位：工件坐标系确定了机器人操作的参考坐标系，可以精确地获取工件的位置和姿态信息。 •路径规划：工件坐标系确定了工件的基准坐标系，可以在该坐标系下进行路径规划，保证机器人操作的准确性。 •错误补偿：工件坐标系的准确定位可以对机器人操作中的误差进行补偿，从而提高机器人操作的精度和稳定性。 •数据传递：工件坐标系可以作为工件信息的载体，将工件的位置和姿态信息传递给其他设备，实现系统之间的信息交互。 4. 结语工业机器人工件坐标的准确标定以及正确的工件坐标系的建立是保证机器人操作精度的关键。使用影像测量法、机械测量法或标定板法可以得到工件坐标的准确值。工件坐标系的确定对于精确定位、路径规划、错误补偿和数据传递等方面都具有重要作用，使机器人操作更加精确、稳定和高效。 5. 影像测量法 •影像测量法是一种非接触式的测量方法，通过摄像头或激光扫描仪等设备对工件进行扫描，并利用图像处理算法来提取工件的特征点。

工业机器人建立工具坐标系的方法

工业机器人建立工具坐标系的方法工业机器人在进行工作时，需要准确地定位和定向，以便正确执行特定的任务。为此，工业机器人往往需要建立工具坐标系（Tool Coordinate System）来描述其末端执行器（End Effector）的位置和姿态。建立工具坐标系的方法有多种，下面详细介绍其中几种常用方法。1.人工标定法：人工标定法是最常用的方法之一、该方法需要人工使用精确的测量工具，例如测量尺或激光仪等，来测量工具末端执行器相对于机器人坐标系的位置和姿态。首先，通过操纵机器人，将工具末端执行器定位到几个事先设定好的位置和姿态，然后使用测量工具测量相应的数据。通过这些数据，可以计算出工具坐标系相对于机器人基坐标系的坐标和姿态信息。2.三点法：三点法是另一种常用的工具坐标系建立方法。该方法需要选择三个具有较好几何分布的点，分别标记为A、B、C。这三个点的位置需要互相独立，但可以通过机器人控制系统轻松到达。首先，机器人末端执行器需要分别定位到A、B、C三个位置，并记录下机器人坐标系下的位置和姿态数据。然后，根据这些数据，可以使用公式和计算方法确定出工具坐标系的位置和姿态信息。 3.线性插值法：线性插值法是较为灵活和精确的工具坐标系建立方法。首先，选择一条线性路径，通过机器人控制系统指定机器人末端执行器沿该路径从一些起始点移动到一些目标点。在移动过程中，通过机器人的关节位置数据和末端执行器的位姿数据，可以计算出每一个点相对于机器人基坐标系的位

置和姿态信息。根据这些数据，可以使用插值方法得到工具坐标系的位置和姿态信息。 4.杆状物法：杆状物法是一种实用的工具坐标系建立方法，该方法通常适用于需要定位和控制机器人末端执行器的情况。基本原理是在机器人末端执行器上添加一个杆状物，如随机探针或激光测距仪。通过测量杆状物的位置和姿态信息，可以反推出工具末端执行器的位置和姿态信息。这种方法可以较精确地确定工具坐标系，并且可以在工作中实时校正。以上是几种常用的工业机器人建立工具坐标系的方法，每一种方法都有其优缺点和适用范围。在实际应用中，可以根据具体的工作要求和条件选择合适的方法，确保工具坐标系的精确建立和调整，以提高机器人的工作效率和准确性。

激光跟踪仪与机器人坐标系转换方法研究

激光跟踪仪与机器人坐标系转换方法研究向民志;范百兴;李祥云;隆昌宇【摘要】In order to solve the conversion parameters of the laser tracker and the robot coordinate system quickly and accurately,a coordinate transformation method based on tool calibration and common point conversion is proposed.Firstly,the target ball was fixed on the robot end tool,the robot was taught to teach six different positions,and the center coordinates were measured by the laser tracker.Then,the position of the target ball in the robot coordinate system was calculated based on the distance constraint method;Finally,the least squares iteration based on Rodrigue matrix was adopted to coordinate transformation.The experimental results show that this method is simple and can avoid the influence of fitting error and improve the precision of coordinate transformation.%为了快速准确求解激光跟踪仪与机器人坐标系转换参数,提出了一种基于工具标定与公共点转换相结合的坐标转换方法.首先,将靶球固定在机器人末端工具上,控制机器人示教6个不同位置,并同时用激光跟踪仪测量球心坐标;然后,采用基于距离约束的方法计算靶球在机器人基坐标系中的位置;最后,采用基于罗德里格矩阵的最小二乘迭代法进行坐标转换.试验表明:该方法操作简单,能够避免拟合误差的影响,提高坐标转换精度. 【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2018(061)001 【总页数】4页(P98-101)

激光跟踪仪现场精度检查及补偿方法探析

激光跟踪仪现场精度检查及补偿方法探析摘要本文涉及大尺寸测量设备激光跟踪仪现场精度验证与校准领域，具体是激光跟踪仪在测试现场进行长时间测量数据时，由于数据点漂移的影响，影响测量數据的准确度。本文提出一种激光跟踪仪现场测量精度的检查及补偿方法，可以及时发现误差，并进行修正。关键词激光跟踪仪；移站检查；补偿方法前言激光跟踪仪在现场完成一项大型零部件或工装测量时，往往需要很长的时间周期，且需要不断移动站位，以获得足够多的数据用于产品分析，而激光跟踪仪经过长时间和多站位移动测量，由于数据点漂移以及码盘转动角度精度的影响，激光跟踪仪的测量数据出现漂移较大，曾经出现过激光跟踪仪与工装直线测量和成大角度测量时数据差距达0.20mm以上，而且这个误差在测量过程中极难被发现，造成对整个测量结果的误判，对产品造成质量隐患。为克服激光跟踪仪在现场大型零部件或工装测量中的误差，本文提出了现场精度检查方法，并通过双面精度校准对激光跟踪仪进行即时修正，修正码盘转动角度精度，减小多站位测量和数据漂移时的误差，确保了现场所测量数据的准确性和可靠性。 1 现场精度检查方法激光跟踪仪现场精度检查旨在发现现场测量大型零部件或工装测量过程中，长时间和多站位的数据测量，引起数据点漂移以及激光跟踪仪头部码盘转动角度精度下降所带来的测量误差，并通过双面精度校准对激光跟踪仪进行即时修正，减小多站位测量时的误差，保证大型零部件或工装测量的质量，具体的工作框图如下图2.1所示。 1.1 现场精度检查方案激光跟踪仪现场精度检查方案，主要是通过激光跟踪仪为中心，在位于激光跟踪仪鸟巢左边0°和90°，右边90°和180°约3米以外，分别测量1米标尺的长度。测量过程，如图2.2所示，具体步骤如下：①连接测试好激光跟踪仪，打开测量软件，完成仪器初始化程序；②将激光跟踪仪置于中心位置；③前视方向（激光跟踪仪鸟巢正对方向）即鸟巢0°方向约3米外，测量标尺值，记录三组测量结果；④将标尺放置在距离激光跟踪仪3米外，处于鸟巢位置左方90°，测量标尺值，记录三组测量结果；⑤重复上述工作，在距离激光跟踪仪3米外，处于鸟巢右方90°和180°，分别测量标尺值，并记录三组测量结果；⑥将12组距离测量值进行比较，以最大值减去最小值记为激光跟踪仪现场精度检查误差，以Leica 激光跟踪仪为例，Leica激光跟踪仪综合测量不确定度为U=15μm+6μm/m，误差计算如下：

工业机器人校准方法

（19）中华人民共和国国家知识产权局（12）发明专利申请（10）申请公布号 CN101524842A （43）申请公布日 2009.09.09（21）申请号CN200910058098.5 （22）申请日2009.01.09 （71）申请人成都广泰实业有限公司地址610000 四川省成都市龙泉驿区十陵镇石灵下街（72）发明人谷菲（74）专利代理机构四川省成都市天策商标专利事务所代理人王荔（51）Int.CI B25J9/16; 权利要求说明书说明书幅图（54）发明名称工业机器人校准方法（57）摘要本发明公开了一种工业机器人校准方法，工业机器人关节能在J1轴、J2轴、J3轴、J4 轴、J5轴、J6个轴上移动。以测试原点C0为参考点，用激光跟踪仪建立基于原点的测试坐标系 {C}；在{C}中，分别将J1轴、J2轴、J3轴、J4 轴、J5轴、J6轴各轴和下轴之间确定角度大于 30度的三点，用激光跟踪仪跟踪其曲线圆弧，记录下顺时针方向测得的位置坐标和逆时针方向测

得向测得的位置坐标；计算各轴线间的夹角和距离，与机器人的理论参数值进行对比实现校准。本发明克服了现有技术需要进行手动编程，采用摄像机的跟踪，精度不高的不足，提供一种精度高，步骤简单，方便使用的工业机器人校准方法，可广泛运用在自动设备领域。法律状态法律状态公告日法律状态信息法律状态 2009-09-09公开公开 2009-11-04实质审查的生效实质审查的生效 2011-10-26发明专利申请公布后的视为撤回发明专利申请公布后的视为撤回

权利要求说明书工业机器人校准方法的权利要求说明书内容是....请下载后查看

基于消影点的机器人视觉测量系统标定方法

基于消影点的机器人视觉测量系统标定方法李强【摘要】This paper presents a new method to calibrate the robot visual measurement system based on vanishing point. In the paper, a laser tracker is used to calibrate the robot twist angles. The pose of the camera relative to the planar target is obtained by the lines in the target plane and the vanishing line of the plane. Then the rotation of the hand eye relationship is obtained by the constraint that the world frame and the robot base frame are constant relatively. The translation of the hand eye relationship, the errors of the link length and errors of joint offsets are obtained by the distance constraint. Experiments are performed and the results show that the accuracy of the robot visual measurement system is improved about 10 times after calibrated.%本文提出了基于消影点的机器人视觉测量系统标定方法。首先，利用激光跟踪仪对机器人连杆扭角进行标定；然后通过靶平面上直线与靶平面的消影线，确定摄像机的姿态；再根据世界坐标系相对机器人基坐标系不变的约束，求解机器人与摄像机的旋转矩阵；最后利用距离约束对手眼关系的位移量以及机器人连杆长度及连杆距离误差进行优化求解。经过标定，机器人视觉测量系统测量精度提高了10倍。【期刊名称】《仪器仪表用户》【年(卷),期】2016(023)007 【总页数】3页(P36-38)

激光跟踪仪讲解

概述1.1 激光跟踪测量系统（LaserTrackerSystem）是工业测量系统中一种高精度的大尺寸测量仪器。它集合了激光干涉测距技术、光电探测技术、精密机械技术、计算机及控制技术、现代数值计算理论等各种先进技术，对空间运动目标进行跟踪并实时测量目标的空间三维坐标。它具有高精度、高效率、实时跟踪测量、安装快捷、操作简便等特点，适合于大尺寸工件配装测量°SMART310是Leica公司在1990年生产的第一台激光跟踪仪，1993年Leica公司又推出了SMART310的第二代产品，其后，Leica公司还推出了LT/LTD系列的激光跟踪仪，以满足不同的工业生产需要。LTD系列的激光跟踪仪采用了Leica公司专利的绝对测距仪，测量速度快，精度高，配套的软件则在Leica统一的工业测量系统平台Axyz下进行开发，包括经纬仪测量模块、全站仪测量模块、激光跟踪仪测量模[8。]块和数字摄影测量模块等[8] 激光跟踪系统在我国的应用始于1996年，上飞、沈飞集团在我国第一次引进了SMART310激光跟踪系统；2005年上海盾构公司引进了Leica公司的一套 LTD600跟踪测量系统，应用于三维管模的检测。 [52激 ] 光跟踪测量系统的基本原理1.2近年来，激光跟踪测量系统的应用领域在不断扩大，很多公司都相继推出了各自品牌的激光跟踪仪，但所有的激光跟踪测量系统基本都是由激光跟踪头（跟踪仪）、控制器、用户计算机、反射器（靶镜）及测量附件等组成的。在本文中，实验采用的是LTD600激光跟踪测量系统（图2.1），因此具体讨论的基本原理是基于LTD600型的激光跟踪测量系统。图2.1LTD600激光跟踪测量系统系统的组成1.2.1 激光跟踪仪的实质是一台能激光干涉测距和自动跟踪测角测距的全站仪，区别之处在于它没有望远镜，跟踪头的激光束、旋转镜和旋转轴构成了激光跟踪仪的三个轴，三轴相交的中心是测量坐标系的原点。它的结构原理如图2.2所示。系统的硬件主要组成部分包括：传感器头、控制器、电动机和传感器电缆、带LAN电缆的应用计算机以及反射器。（1）传感器头：读取角度和距离测量值。激光跟踪器头围绕着两根正交轴旋转。每根轴具有一个编码器用于角度测量和一只直接供电的DC电动机来进行遥控移动。传感器头的油缸包含了一个测量距离差的单频激光干涉测距仪（IFM）,还有一个绝对距离测量装置（ADM）。激光束通过安装在倾斜轴和旋转轴交叉处的一面镜子直指反射器。激光束也用作为仪器的平行瞄正轴。挨着激光干涉仪的光电探测器（PSD）接收部分反射光束，使跟踪器跟随反射器。图2.2激光跟踪仪结构原理图（2）控制器:包含电源、编码器和干涉仪用计数器、电动机放大器、跟踪处理器

基于D-H模型的机器人运动学参数标定方法

基于D-H模型的机器人运动学参数标定方法摘要：通用机器人视觉检测站中的机器人是整个测量系统中产生误差的最主要环节，而机器人的连杆参数误差又是影响其绝对定位精度的最主要因素。借助高精度且可以实现绝对坐标测量的先进测量设备——激光跟踪仪，及其功能强大的CAM2 Measure 4.0配套软件，并利用串联六自由度机器人运动的约束条件，重新构建起D-H模型坐标系，进而对运动学参数进行修正，获得关节变量与末端法兰盘中心位置在基坐标系下的准确映射关系，以提高机器人的绝对定位精度，最后通过进一步验证，证明取得了较为理想的标定结果。关键词：视觉检测站；工业机器人；绝对定位精度；激光跟踪仪；D-H模型； Robot kinematic parameters calibration based on D-H model Wang Yi (State key laboratory of precision measuring technology and instruments, Tianjin University, 300072,China) Abstract：Robot for universal robot visual measurement station is the most primary part causing errors in the entire system and link parameter errors of industrial robot have a great influence on accuracy. Employing laser tracker, which can offer highly accurate measurement and implement ADM (absolute distance measurement), as well as relevant software, making use of movement constrain of series-wound six-degree robot, D-H model coordinates were rebuilt. Accordingly, kinematic parameters were modified, and precise mapping from joint variables to the center of the end-effector in base coordinate was obtained and accuracy got improved. At last, result is proved acceptable by validation. Keywords: visual measurement station; industrial robot; accuracy; laser tracker; D-H model; 引言：随着立体视觉技术的不断完善与发展，利用机器人的柔性特点，发展基于立体视觉的通用测量机器人三维测试技术逐渐成为各大机器人生产厂家非常重视的市场领域。机器人的运动精度对于工业机器人在生产中的应用可靠性起着至关重要的作用。机器人各连杆的几何参数误差是造成机器人系统误差的主要环节，它主要是由于制造和安装过程中产生的连杆实际几何参数与理论参数值之间的偏差造成的。通常，机器人以示教再现的方式工作，轨迹设定好之后，只在某些固定点之间运动，这种需求使得机器人的重复性精度被设计得很高，可以达到0.1毫米以下，但是绝对定位精度很差，可以到2、3毫米，甚至更大[1]。常见的标定方法可分为三类：一、建立微分运动学模型，然后借助标定工具测量一定数目的机器人姿态，最后用反向求解的方法得到真实值与名义值之间的偏差[2]。二、使用标定工具获得一系列姿态的数据，然后对数据用线性或非线性迭代求解的方法得到机器人几何参数的修正值[3],[4]。三、建立机器人运动学模型，用直接测量的方法修正模型参数[5],[6],[7],[8]。最近，世界著名工业机器人生厂商ABB公司运用了莱卡激光跟踪仪以保证其产品的精度。使用激光跟踪仪标定机器人不再需要其它的测量工具，从而也就省去了标定测量工具的繁琐工作；同时，这一方法是对机器人的各个运动学几何参数进行修正，结果会使机器人在整个工作空间内的位姿得到校准，而不会像用迭代求解的方法那样，只是对某些测量姿态进行优化拟合，可能会造成在非测量点处残留比较大的误差；再者，随着机器人的机械磨损，机器人的运动学参数需要重新标定，而激光跟踪仪测量系统配置起来简单，特别适合于工业现场标定。正是鉴于以

莱卡TCA2003测量机器人操作手册

TCA2003测量机器人变形监测操作手册王海滨刘朋俊（黄委会设计院测绘总队,郑州450003）一、测量机器人变形监测系统的地位和作用近年来电子工业的迅速发展，带动新型的精密电子测量仪器不断出现,为测绘行业提供了新的技术和方法.随着精密电子仪器的出现，变形监测也出现了新的变革和发展。工程测量常规的经纬仪和电磁波测距仪已经逐渐被电子全站仪所替代，电脑型全站仪配合丰富的软件向全能型和智能型方向发展，形成了TPS(Totalstation Position System）系统。带电动马达驱动和程序控制的TPS系统结合激光，通讯及CCD技术，可以实现测量的全自动化，集自动目标识别、自动照准、自动测角、自动测距、自动跟踪目标、自动记录于一体的测量系统，该系统可自动寻找并精确照准目标，在1 s内完成一目标点的观测，像机器人一样对目标点进行自动观测,配合内处理软件，可以实现变形监测内外业一体化、全自动化,被称为测量机器人. 二、系统的构成及附件 2．1硬件构成主机、GPH1单棱镜、GZT4觇牌、内置GEB87电池、GEB71备用电池、数据及电源电缆、SRAM存贮卡（512K)、GST20脚架、GDF21基座、背带、仪器箱。 2．2软件构成

2.2。1 系统软件（Syytem Software）包括所有的基本功能； 2.2。2 随机应用软件（Application Software）支持特殊的应用测量; 2。2。3 机载Inspector V1.0数据采集软件。 2.2。4 变观准备应用软件三系统的特点和优点 3．1 TCA2003的精度及功能特点 TCA2003标称测角精度0.5秒，测距精度（1mm+1ppm*D）（D为被测距离），测程范围：在一般条件下，单棱镜可达2500米，三棱镜可达3500米。TCA仪器由马达带动，在望远镜中安有同轴的自动目标识别（ATR1）装置,采用内置的ATR1发射激光束，经过反射后由内置的CCD像机接收,相对于CCD像机中心点位置被计算，其偏移量被用来控制仪器马达，转动仪器以便精确照准棱镜,并可对水平角和垂直角进行改正。 TCA2003测量机器人在望远镜中安有同轴自动目标识别装置ATR（Automatic Target Recognition）,能自动瞄准普通棱镜进行测量。内置的ATR与望远镜同轴安装，并向目标发射激光束，返回的激光束被仪器中的CCD相机捕获从而计算出反射光点中心的位置，驱动马达步进到棱镜的中心位置,并对水平角和垂直角进行改正。垂直轴里安有激光对点器，投在地面上的红色激光点使仪器对中更加容易。可采用电子气泡精确整平仪器，将用图形和数字显示垂直轴的纵、横向倾斜量。可向仪器内部的Flash存贮器装载应用软件,并独立运行于仪器上，数据存贮在SRAM存贮卡上，外业不需要笔记本电脑即可控制仪器和存贮数据，降低了该系统的成本。可以自动进行气象改正、折光改正、加乘常数改正、克服气象代表性误差。3．2机载Inspector V1.0软件的功能及特点机载Inspector软件的作业模式和限差控制是按照我国现行的有关规范要求，可进行边角网、测边网、测角网和极坐标网的全圆多测回作业。机载Inspector软件独立运行于仪器上，不需要附加额外的笔记本电脑和电源、电缆等外部设备. Inspector软件是充分利用了徕卡高智能、高精度TCA型全站仪电子计算、马

一种通用的工业机器人位姿检测方法

一种通用的工业机器人位姿检测方法任瑜;张丰;郭志敏;宋增超;龚婷【摘要】研究了一种通用的工业机器人位姿检测方法.其基本原理是以激光跟踪仪测量固定在机器人末端的4个参考点来间接测量机器人的绝对位姿,并与指令位姿比较,实现机器人位姿准确度和位姿重复性检测;其中,参考点坐标及机座坐标系通过多姿态约束同步标定,并设计非线性标定算法.通过末端带有制孔执行器的KUKAKR210 R2700工业机器人的位姿检测实验表明:机器人的位置准确度为0.3 mm,位置重复性为0.06 mm,与标称指标相符,且工具中心点(TCP)坐标与直接测量的偏差小于0.015 mm,证明该检测方法的准确性可满足机器人位姿检测的需要,且无需特殊的机械工装,具有良好的通用性;采用基于多姿态约束的非线性标定方法,标定残差减小至0.35 mm,标定方法具有良好的鲁棒性,可有效地减小因机器人运动模型不准确引起的标定误差. 【期刊名称】《计量学报》【年(卷),期】2018(039)005 【总页数】7页(P615-621) 【关键词】计量学;位姿检测;工业机器人;准确度;重复性;激光跟踪仪【作者】任瑜;张丰;郭志敏;宋增超;龚婷【作者单位】上海市计量测试技术研究院,上海201203;天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津300072;上海市计量测试技术研究院,上海201203;上海市计量测试技术研究院,上海201203;上海市计量测试技术研究院,上海201203;上海飞机制造有限公司,上海200436

【正文语种】中文【中图分类】TB92 1 引言随着工业机器人在现代制造领域的应用不断深入，准确、规范、合理的工业机器人位姿检测变得尤为重要[1～3]。我国工业机器人位姿检测主要依据GB/T 12642—2013 《工业机器人性能规范及其试验方法》[4]开展。该标准中给出了机器人的位姿准确度、重复性等指标的定义及计算公式，并推荐了检测方法。但是，该标准未对机器人的位姿参数测量、坐标系标定等技术问题给出详细说明。目前，激光跟踪仪等便携式坐标测量系统因具有测量自身与机器人机座坐标系的标定能力，可以测量机器人的绝对位姿[4]，成为工业机器人位姿检测的主要测量手段。其基本原理为：在机器人末端法兰上安装六维姿态测量附件，便携式坐标测量系统测量该附件，并配合专门的软件模块实现机器人位姿检测[5,6]。例如：Leica 公司组合激光跟踪仪和T-cam相机，测量T-mac六维光电附件，实现绝对位姿测量；API公司开发的Smart TRACK六维活动靶标可主动测量相对姿态，配合激光跟踪仪实现绝对位姿测量。这些方法在工业机器人本体检测研究中得到了积极应用，但是对于带有末端执行器的工业机器人系统，T-mac、Smart TRACK等六维传感器需要针对不同的末端执行器设计专门的连接附件，增加了检测成本且通用性降低。此外，有关研究人员还通过直接测量机器人末端工具中心点(TCP)检测其位置精度[7,8]。同样，对于带有末端执行器的工业机器人系统，其TCP往往是虚拟的，难以直接测量，借助特殊工装复现则可能引入点位不重合误差，降低检测精度。因此，研究无需特殊工装的工业机器人位姿检测方法具有重要意义。本文对一种通用的工业机器人位姿检测方法进行了研究。该方法以激光跟踪仪为标