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Affiliation of Author(s):能源与动力学院

Title of Paper:一种适用于曲面结构的机器人制孔误差在线补偿技术

Journal:航空学报

Key Words:工业机器人;视觉辅助制造;手-眼标定;基准孔定位;自动制孔;在线误差补偿;

Abstract:针对工业机器人应用于飞机零部件自动钻孔时各项误差累积造成制孔精度差的问题,提出一种利用单应关系计算机器人驱动坐标三维偏差,以在线补偿机器人制孔精度的方法。首先利用外部测量设备建立机器人制孔系统中各坐标系关系;在标定阶段,通过以一定倾斜角度固联于机器人末端的相机拍摄一幅安装于制孔工作平面上与刀轴正对的平面标定板图像,并据此完成基于单应变换的手-眼关系标定;在实际制孔过程中,机器人在测距传感器及相机的辅助下,从基准孔理论坐标对应的姿态,不断调整至基准孔正上方理想位置,通过手-眼关系计算基准孔实际位置对应的机器人驱动坐标,然后根据一组基准孔的机器人三维驱动误差,计算三维驱动误差变换矩阵,据此获得这组基准孔邻域范围内各待钻孔的机器人驱动坐标补偿量,从而实现待钻孔定位误差补偿。以飞机结构实验件为对象进行了模拟制孔验证,实验结果表明,补偿前待钻孔三维综合定位误差和法向误差测量值范围分别为2.28～2.85 mm和2.09°～3.93°,平均为2.55 mm和3.30°,补偿后制孔最大误差分别不超过0.30 mm和0.21°,满足自动制孔位置精度要求。

ISSN No.:1000-6893

Translation or Not:no

Date of Publication:2019-03-08

Co-author:Zhang Liyan,Isaac Ye

Correspondence Author:wanglongfei