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　　API-Radian雷射追蹤儀與165kg級(jí)雕刻機(jī)器人

　　上繳大-哈佛機(jī)器人開發(fā)教授項(xiàng)目組

　　精英項(xiàng)目組：該機(jī)器人開發(fā)精英項(xiàng)目組由多名上海交通大學(xué)和哈佛大學(xué)畢業(yè)、在讀教授組成。其開發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域是面向大尺寸、高氣壓的雕刻機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域，包括硬件和機(jī)器人控制軟件系統(tǒng)。該項(xiàng)目組的研發(fā)能力在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。本次需要校正的大型雕刻機(jī)器人，其雕刻氣壓達(dá)到了165公斤。該開發(fā)項(xiàng)目組的實(shí)驗(yàn)室坐落在位于中國山東省青島市的株洲路上，這里云集了國內(nèi)和國外各精英企業(yè)的工廠及研發(fā)中心。

　　合作背景

　　雖然項(xiàng)目組開發(fā)的大型高氣壓雕刻機(jī)器人應(yīng)用作精細(xì)雕刻應(yīng)用領(lǐng)域，因此其對(duì)校正精度的要求也極高。本次量測(cè)，開發(fā)項(xiàng)目組希望：

對(duì)機(jī)器人各軸的運(yùn)動(dòng)軌跡展開全方位校正，并展開精度補(bǔ)償金；

　　獲得各軸中軸的終端產(chǎn)品座標(biāo)，用作進(jìn)一步開發(fā)其新一代大型高氣壓機(jī)器人控制技術(shù)。

　　通常來講，對(duì)大型機(jī)器人的校正本身就具有一定難度，而本次待校正的用作精細(xì)雕

　　刻應(yīng)用領(lǐng)域的165公斤級(jí)7軸協(xié)同高氣壓機(jī)器人的校正還同時(shí)要求比一般大型機(jī)器人校正更高的精度，這樣的條件而因項(xiàng)目組難上加難，并四處尋找可輕松化解此問題的量測(cè)化解方案。該項(xiàng)目組的相關(guān)人士在研讀了API公司豐富的《行業(yè)成功案例》后，邀請(qǐng)API公司為其提供更多高品質(zhì)量測(cè)化解方案。

　　機(jī)器人各軸運(yùn)動(dòng)軌跡精密量測(cè)與補(bǔ)償金

該待校正機(jī)器人屬于7軸協(xié)同大型雕刻機(jī)器人，因?yàn)槠漭S數(shù)非常多，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，因此要對(duì)該機(jī)器人展開校正就必須先要確認(rèn)其每一軸的運(yùn)轉(zhuǎn)是否恒定，再展開統(tǒng)一協(xié)同狀況下的最終校正。

　　待校正165kg級(jí)機(jī)器人7軸邊線起身

　　對(duì)該機(jī)器人每一軸的運(yùn)動(dòng)軌跡校正，API技師將采用Radian雷射追蹤儀分別在機(jī)器人每一軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)動(dòng)態(tài)掃描器取點(diǎn)，Radian每秒3000點(diǎn)的取樣速率可在有限運(yùn)動(dòng)路徑中記錄下為數(shù)眾多運(yùn)動(dòng)軌跡上點(diǎn)的座標(biāo)，隨即用為數(shù)眾多點(diǎn)的座標(biāo)擬制備圓，并排序出圓周，將每一點(diǎn)與圓周連線，進(jìn)而獲得各線段之間的視角關(guān)系（見右圖）。隨即，API技師用Radian雷射追蹤儀測(cè)出的視角統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與機(jī)床操作系統(tǒng)中顯示的視角統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)做比對(duì)，排序出機(jī)器人的減速比修正值，最終在控制技術(shù)中展開補(bǔ)償金、提高機(jī)器人的精度。

　　Radian量測(cè)機(jī)器人第2軸

　　量測(cè)第1軸和第2軸在量測(cè)軟件中的起身

快捷快速的輕松化解方案

　　“對(duì)各軸中軸的終端產(chǎn)品座標(biāo)的量測(cè)其實(shí)已經(jīng)困擾他們很久了，但是一直沒有找到一個(gè)很好的化解方法。他們也有次一些其它的量測(cè)手段，但是依舊沒能完全化解問題。直到采用了API的Radian雷射追蹤儀，技師只是簡(jiǎn)單的畫了兩個(gè)小圈兒，就獲得了他們想要的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。非常的快捷、迅速，真是太輕松了！”項(xiàng)目組的相關(guān)人士孔教授說到。

　　關(guān)于中軸終端產(chǎn)品座標(biāo)的量測(cè)，API的技師作出了這樣的化解方案：在補(bǔ)償金了機(jī)器人每一軸的運(yùn)動(dòng)精度后，并在確認(rèn)了協(xié)同恒定的情況下，技師在每一軸的不同邊線取一旋轉(zhuǎn)軸，然后開動(dòng)機(jī)器人分別展開掃描器取點(diǎn)量測(cè)，通過軟件將這些點(diǎn)擬制備圓，并將兩個(gè)圓的圓周連接，進(jìn)而進(jìn)一步排序出中軸的終端產(chǎn)品座標(biāo)。（見右圖）

第1軸與第4軸中軸量測(cè)

　　Active Target積極主動(dòng)標(biāo)靶使量測(cè)快捷

　　本次量測(cè)中，API的技師還采用了API專利的追蹤儀積極主動(dòng)標(biāo)靶“Active Target”。 一般靶球雖然人員疏忽等原因可能造成斷光（雷射追蹤儀射出的雷射被阻斷），進(jìn)而中斷量測(cè)。而Active Target不同于一般的靶球，它仍舊面對(duì)靶球，并會(huì)根據(jù)追蹤儀的邊線修正而自動(dòng)修正，仍舊不會(huì)斷光，大幅加快了量測(cè)速度、提升了組織工作效率。

　　API-Radian雷射追蹤儀與Active Target活動(dòng)標(biāo)靶

　　高防水級(jí)別適用作嚴(yán)酷組織工作當(dāng)晚

值得一提的是，本次量測(cè)當(dāng)晚還有諸多的各種型號(hào)雕刻、切削用機(jī)器人及機(jī)床，雖然各組織工作單元均處于組織工作狀況，因此當(dāng)晚的灰塵較大，而API的Radian雷射追蹤儀具有高防水防護(hù)級(jí)別，在這種嚴(yán)酷的組織工作當(dāng)晚中仍然可以穩(wěn)定組織工作，提供更多輕松量測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

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