对由AGV承载的工业机器人组成的AGV式移动制孔机器人的定位误差补偿方法进行了研究。在面向飞机装配的AGV式移动制孔机器人系统中,利用激光跟踪仪构建坐标系,提出了AGV式移动制孔机器人机座坐标系的换站方法,能更好地适应飞机制造多品种、小批量的特点。基于对AGV式移动制孔机器人定位误差源的分析,利用定位误差相似性,提出针对AGV式移动制孔机器人的基于反距离加权定位误差的空间插值与补偿方法,克服了现有技术对于AGV式移动制孔机器人定位误差补偿的局限性。以AGV搭载的KUKA KR480型工业机器人制孔系统作为试验对象,通过试验选取最优网格步长,补偿结果表明,能将系统综合定位误差平均值由补偿前的1.045 mm降低到0.227 mm,最大绝对定位误差由补偿前的2.727 mm降低到0.478 mm,降低了82.47%,该方法能有效提高AGV式移动制孔机器人的绝对定位精度。
1.2 系统定位误差
为了观测AGV弹性变形程度以及机器人末端定位误差,将测量杆安装在末端执行器电主轴上,另一端安装靶球座以固定激光跟踪仪的靶球(图1中靶球1);在机器人底座处固定了一个靶标座,固定靶球(图1中靶球2)作为AGV变形的观测点,在机器人默认的HOME位置时,测量观测点的三维坐标为(383.236, -287.460, 63.901) mm,本文中的坐标值均以机器人机座坐标系为基准。KUKA工业机器人规定机座坐标系原点位于底座中心,x方向指向机器人正方向,z轴竖直向上,y轴由右手法则确定,机座坐标系确定了机器人的具体位置和姿态。
在系统实际工程应用的工作空间随机选取了478个采样点,采样点在x y z , ,方向取值范围如表1所示。将采样点理论值作为输入,以10%倍率的速度驱动机器人运动,用激光跟踪仪分别测量末端定位误差和观测点三维坐标,数据统计如表1所示,绘制观测点三维坐标的离差折线图如图3所示。