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API機(jī)器人解決方案RMS-下篇連載（5）
閱讀：1240 發(fā)布時(shí)間：2019-3-7
DH參數(shù)校準(zhǔn)模塊
(Denavit-HartenbergModeling&Calibration)
(上接)
三、在API RMS系統(tǒng)中對(duì)DH參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定
a). DH參數(shù)標(biāo)定求解的補(bǔ)償參數(shù)(變量)配置問(wèn)題；
選定需要補(bǔ)償?shù)淖兞窟M(jìn)行優(yōu)化求解計(jì)算，系統(tǒng)對(duì)所有標(biāo)定姿態(tài)的偏差的均方和進(jìn)行優(yōu)化，需要根據(jù)機(jī)器人控制器中的連桿參數(shù)定義來(lái)確定需要優(yōu)化計(jì)算的變量。
根據(jù)基坐標(biāo)系的確定方式(直接求解或預(yù)先測(cè)量)，J1的DH參數(shù)可以選擇為求解或者固定為理論值，如果求解，通常只選取J1關(guān)節(jié)零位θ和J1高度D。
在常見(jiàn)的6軸機(jī)器人DH模型中，J2和J3往往是平行關(guān)系，在忽略J2和J3之間α和β角誤差(實(shí)際上近似為零)的前提下，J2和J3的參數(shù)D具有等效性，也就是說(shuō)，不管機(jī)器人處于何種位姿下，都可以通過(guò)改變其中的任意一個(gè)，對(duì)末端執(zhí)行器位置造成相同的影響。這會(huì)導(dǎo)致優(yōu)化計(jì)算過(guò)程中兩個(gè)變量互相牽制，出現(xiàn)互為相反數(shù)的無(wú)效優(yōu)化方向，從而降低計(jì)算效率。對(duì)于這樣的變量我們可以只選取其中的一個(gè)變量J3的D參數(shù)作為優(yōu)化對(duì)象。
J5的A和D，以及J6的A通常為零，理論軸線和J4軸線相交一點(diǎn)，如果想要輸入控制器進(jìn)行優(yōu)化，需要注意結(jié)果的正負(fù)號(hào)，因?yàn)镈H模型的表達(dá)式是不**的，即使實(shí)際等效的DH模型，AD參數(shù)也可能存在符號(hào)定義相反的情況，對(duì)于理論值為零的連桿參數(shù)，尤其要小心對(duì)待。
J6的D參數(shù)，實(shí)際代表手腕中心點(diǎn)(J5-J6交點(diǎn))到末端法蘭面的距離，如果不關(guān)心這一距離的誤差，或者不能預(yù)先測(cè)量出靶標(biāo)相對(duì)于工具坐標(biāo)系(法蘭端面加周向定位銷(xiāo)孔確定)的坐標(biāo)值，則將J6的D排除在優(yōu)化變量之外，因?yàn)镴6D和工具中心偏移的Z方向也存在等效性，會(huì)降低計(jì)算效率。
b) 測(cè)量數(shù)據(jù)的獲取；
API RMS提供減速比校準(zhǔn)測(cè)量和DH參數(shù)校正測(cè)量的功能，通過(guò)穩(wěn)定點(diǎn)觸發(fā)采樣，推薦使用主動(dòng)靶標(biāo)來(lái)保證測(cè)量過(guò)程的連續(xù)跟蹤，如果測(cè)量過(guò)程出現(xiàn)斷光，當(dāng)靶標(biāo)返回到可接受光線的角度，系統(tǒng)可以使用iVision(對(duì)于Radian機(jī)型)或AutoLock(對(duì)于OT2系列機(jī)型)自動(dòng)捕獲靶標(biāo)，繼續(xù)進(jìn)行測(cè)量，整個(gè)測(cè)量過(guò)程可以不需要認(rèn)為干預(yù)，也不必要與機(jī)器人建立硬件通訊接口，這大大方便了那些提供標(biāo)定服務(wù)的第三方公司，因?yàn)樗麄冃枰鎸?duì)大量客戶和機(jī)型，不能一一配套連接機(jī)器人控制器的硬件通訊系統(tǒng)。API RMS系統(tǒng)中提供了專(zhuān)門(mén)的測(cè)量方法來(lái)標(biāo)定減速比誤差。
在API RMS系統(tǒng)中，還可以用模擬器對(duì)DH參數(shù)校準(zhǔn)位姿進(jìn)行模擬，核對(duì)驗(yàn)證每個(gè)校準(zhǔn)位姿的正確性。測(cè)量完成后，將關(guān)節(jié)角數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算。API RMS少需要30個(gè)校準(zhǔn)位姿進(jìn)行DH參數(shù)校準(zhǔn)。
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