基于双机器人协调焊接标定算法

发布时间：2018-12-15 19:49

【摘要】：针对双机器人协调焊接任务,对双机器人工具坐标系(TCF)及基坐标系的标定进行研究,提出一种利用四元数法进行位姿坐标表示的工具标定算法以及"基于公共靶标的三点两步法"的双机器人基坐标系标定方案.根据向量的旋转理论,推导出四元数与旋转矩阵的对应转换关系,简化了TCF标定计算.将标定获得的两初始旋转矩阵差值的F-范数作为优化目标函数,利用拉格朗日乘数法进行优化求解,获得双机器人标定的精确值.最后采用上述标定策略进行了TCF标定及双机器人标定试验.结果表明,该方法可有效减少标定误差、提高标定精度.
[Abstract]:Aiming at the coordination welding task of two robots, the calibration of tool coordinate system (TCF) and basic coordinate system of dual robot is studied. A tool calibration algorithm using quaternion method for position and attitude coordinate representation and a dual robot coordinate system calibration scheme based on the 3.2 step method of common target are proposed. According to the rotation theory of vector, the corresponding transformation relationship between quaternion and rotation matrix is deduced, and the TCF calibration calculation is simplified. The F-norm of the difference between the two initial rotation matrices is taken as the optimization objective function, and the Lagrange multiplier method is used to solve the optimization problem, and the accurate calibration value of the dual robot is obtained. Finally, the TCF calibration and dual robot calibration experiments are carried out using the above calibration strategy. The results show that this method can effectively reduce the calibration error and improve the calibration accuracy.
【作者单位】： 天津工业大学天津市现代机电装备技术重点实验室;武警8650部队汽车修理所;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(U1333128) 天津市科技支撑计划项目(14ZCDZGX00802,15ZCZDGX00300)
【分类号】：TG409

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本文编号：2381196