工业机器人视觉测量系统的在线校准技术***

王一，刘常杰，杨学友，叶声华

（天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津300072）

摘编自《机器人》2011年3期：299~302页，图、表、参考文献已省略。

1　引言

工业机器人视觉测量系统在汽车车身总成、分总成加工过程中对关键尺寸进行在线实时监测，发现质量问题及时采取措施，可有效控制白车身焊接总成产品质量的稳定性[1-2]。由于结合了非接触测量方式和机器人运动灵活的优点，可以解决传统三坐标测量机对盲孔、深孔等的测量难题，也可以克服接触式测量头对复杂工件的干涉，其在国内轿车制造业逐渐得到应用推广。工业现场环境复杂，多种因素导致系统在运行过程中测量精度降低，其中最不容忽视的就是温度漂移——主要是由机器人运动导致杆件和关节热膨胀变形引起的，它使模型参数改变从而导致定位误差增大，既与机器人所处姿态有关又与温度变化有关。温度变化主要包括两个方面：机器人自身的往复运动会主动发热，如电机散热、齿轮和驱动带等机械构件相对运动摩擦生热；环境温度的变化，如四季交替带来的气候温差。温度漂移误差是动态误差，与机器人自身的热效应有关，在未到达热平衡状态之前是不断变化的，因此必须在线补偿[3]。

实时温度误差补偿技术已经成功应用到了坐标测量机和一些加工制造系统中，但工业机器人的热效应研究尚未广泛展开。工业机器人视觉测量系统中，机器人的定位精度直接影响系统的测量精度，因此有必要对温度误差进行补偿。……