申请/专利权人：广东工业大学

申请日：2021-06-28

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN113352300B

主分类号：B25J9/00

分类号：B25J9/00;B25J11/00;B05B13/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2021.09.24#实质审查的生效;2021.09.07#公开

摘要：本发明针对的技术问题，提出了一种喷涂机器人示教器及方法，本发明通过IMU采样数据与UWB采样数据融合获得喷涂过程喷枪位姿，实现机器人无编程示教；利用了UWB定位数据实现IMU累积误差补偿，保证IMU数据独立性且兼顾处理IMU误差累积；抗干扰性强，受光源，磁场等工业因素影响小；使得操作者能够用平时习惯的手动作业姿势进行示教，操作简单、不费力，易于复现操作者的现场经验；示教喷涂效果所见即所得，降低喷涂操作者专业技能等级要求；适用于通用的多轴工业机器人喷涂示教。

主权项：1.一种喷涂机器人示教器，包括可安装在喷涂机器人上的喷枪3，其特征在于，所述喷枪3设有MCU、IMU以及用于三维定位的UWB标签；所述MCU用于控制所述IMU与UWB标签，对所述IMU与UWB标签的采样数据、喷枪3的喷涂参数进行存储以及传输；包括以下数据处理步骤：通过获取目标喷涂机器人的连杆参数、关节参数以及喷枪在所述目标喷涂机器人上的安装位姿，分别建立喷枪安装位置以及喷枪的位姿变换矩阵；在所述喷枪进入示教模式后，获取在示教模式运行过程中所述喷枪的IMU位姿数据、UWB定位数据以及喷涂参数；通过对所述IMU位姿数据与UWB定位数据进行数据融合；运用所述位姿变换矩阵对数据融合的结果进行机器人逆运动学求解，得到在示教模式运行过程中所述目标喷涂机器人的关节坐标以及喷枪坐标；根据所述关节坐标、喷枪坐标以及喷涂参数生成用于控制所述目标喷涂机器人进行喷涂作业的控制程序；通过以下方式获取所述UWB定位数据：获取设于喷枪上的UWB标签在示教模式运行过程中采集到的UWB标签与预设的各UWB基站之间的距离；根据UWB标签与各UWB基站之间的距离，依次通过三边测量算法以及最小二乘法进行位置解算；若所述UWB标签只有一个，则直接以该UWB标签对应的位置解算结果作为UWB定位数据；若设于喷枪上的UWB标签不止一个，则通过空间三角形质心法以及加权平均算法对各UWB标签对应的位置解算结果进行优化，将优化后的数据作为UWB定位数据；通过以下方式对所述IMU位姿数据与UWB定位数据进行数据融合：对所述UWB定位数据进行采样，根据对所述UWB定位数据的采样结果对所述IMU位姿数据进行偏移校正，具体为对UWB定位数据进行时间间隔t的采样，将UWB采样点的斜率和IMU对应点的斜率进行比较，相差较大的，将IMU的轨迹旋转一定角度得到新轨迹，以所述UWB定位数据作为观测量与经过偏移校正的所述IMU位姿数据进行数据融合，所述数据融合采用基于卡尔曼滤波框架下的算法进行。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 广东工业大学 一种喷涂机器人示教器及方法

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