Método para melhorar a precisão de posicionamento absoluto do braço robótico em todo o espaço de trabalho baseado em visão binocular e rotação de Rodrigues

HAN Pengwei ,  

DUAN Fajie ,  

LI Jie ,  

WU Linghao ,  

WANG Xiaofeng ,  

摘要

A precisão de posicionamento absoluto do braço robótico é relativamente baixa. Atualmente, é comum usar a calibração cinemática baseada no método do ciclo de movimento para melhorar a precisão de posicionamento absoluto do braço robótico, mas o tamanho do espaço de calibração limita a precisão de posicionamento absoluto em todo o espaço de trabalho do robô. Portanto, este artigo propõe um método para melhorar a precisão de posicionamento absoluto do braço robótico em todo o seu espaço de trabalho usando visão binocular e integração de alvo de tabuleiro de xadrez bidimensional. Primeiramente, faz-se o braço robótico girar em um eixo único, utilizando uma câmera binocular para registrar a trajetória de rotação do eixo único, usando a rotação de Rodrigues para ajuste espacial circular, obtendo o eixo de rotação do braço robótico. De acordo com a regra D-H, estabelece-se o sistema de coordenadas das juntas, e, com base nas relações de posição relativas entre os sistemas de coordenadas das juntas, calcula-se os parâmetros cinemáticos do braço robótico. Em seguida, através da análise da relação entre o ângulo real da junta e o valor de saída do codificador, calibra-se a relação de redução do motor da junta. Por fim, o método proposto é verificado por experimentos e comparado com vários métodos de melhoria de precisão. Os resultados experimentais mostram que, após a calibração por este método, a precisão de posicionamento absoluto do braço robótico melhorou 67% em comparação com antes da calibração, com efeitos consistentes dentro e fora do espaço de calibração, podendo melhorar a precisão de posicionamento absoluto em todo o espaço de trabalho do braço robótico.

关键词

braço robótico; calibração cinemática; calibração da relação de redução; medição visual

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