Preview

Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie

Advanced search

Mathematical Models of the Control Systems for Calibration of the Tools' Orientation for the Industrial Robots

https://doi.org/10.17587/mau.18.664-669

Abstract

Mathematical models of the industrial robots' control systems allow us to calibrate the instruments fixed on the installation of the robot flange. Calibration procedures are carried out when a new industrial robot tool is introduced. Instrument calibration is performed in two stages. The first phase is determination of the tool center point (TCP - Tool Center Point). The second stage includes the act of determination of the orientation of the Cartesian coordinate system, connected with the tool, which is placed at TCP. This article is devoted to the study of the second phase of the final calibration of the instrument. The mathematical models, which describe the transformation of the coordinates for the tool control system, are created automatically, when the instrument calibration procedures begins before introduction of a new instrument into operation. The mathematical models are stored in the permanent memory of the controller in the tool library. This paper introduces a mathematical model for calibration of the tool orientation of the industrial robots, the most common matching methods in practice of operation of the industrial robots. The obtained mathematical model can be used in the control systems of the industrial robots. The resulting mathematical model performs mapping of the TOOL coordinate system in relation to the WORLD coordinate system. The TOOL coordinate system is associated with the tool. The center of the TOOL coordinate system coincides with TCP. The coordinate system of the WORLD is connected with the stationary base of an industrial robot. The BASE coordinate system is connected with the manipulation object. In addition, the position of the BASE coordinate system must be calibrated.

About the Authors

O. N. Krakhmalev
Bryansk State Technical University
Russian Federation


D. I. Petreshin
Bryansk State Technical University
Russian Federation


G. N. Krakhmalev
Bryansk State Technical University
Russian Federation


References

1. Фу К., Гонсалес Р., Ли К. Робототехника. М.: Мир, 1989.624 с.

2. Шахинпур М. Курс робототехники. М.: Мир, 1990. 527 с.

3. Черноусько Ф. Л., Болотник Н. Н., Градецкий В. Г. Манипуляционные роботы: динамика, управление, оптимизация. М.: Наука, 1989. 368 с.

4. Козлов В. В., Макарычев В. П., Тимофеев А. В., Юревич Е. И. Динамика управления роботами. М.: Наука, 1984. 336 с.

5. Крахмалев О. Н. Точность управляемого движения промышленных роботов и многокоординатных станков. Брянск: БГТУ, 2015. 236 с.

6. Егоров О. Д., Подураев Ю. В. Расчет и конструирование мехатронных модулей. М.: Изд. МГТУ "СТАНКИН", 2012. 422 с.

7. Зеленский А. А., Подураев Ю. В., Бондарь Д. В. Способ повышения точности интерполяции сложного контура для мехатронных модулей и промышленных роботов // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2011. № 9. С. 44-48.

8. Крахмалев О. Н., Блейшмидт Л. И. Определение динамической точности манипуляционных систем роботов с упругими шарнирами // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2014. № 1. С. 29-36.

9. Крахмалев О. Н., Петрешин Д. И. Коррекция интегральных отклонений движения исполнительных механизмов промышленных роботов и многокоординатных станков // Мехатроника, автоматизация, управление. 2015. Т. 16. № 7. С. 491-496.

10. Крахмалев О. Н., Петрешин Д. И., Федонин О. Н. Математическое обеспечение систем управления промышленными роботами и многокоординатными станками для коррекции влияния на их движение геометрических отклонений // Проблемы машиностроения и автоматизации. 2016. № 3. С. 28-35.

11. Крахмалев О. Н., Петрешин Д. И., Федонин О. Н. Обеспечение точности многокоординатных станков и промышленных роботов методом коррекции геометрических отклонений // СТИН. 2016. № 11. С. 7-11.

12. Илюхин Ю. В., Подураев Ю. В. Повышение точности мехатронных приводов технологических роботов // СТИН. 2015. № 9. С. 30-37.


Review

For citations:


Krakhmalev O.N., Petreshin D.I., Krakhmalev G.N. Mathematical Models of the Control Systems for Calibration of the Tools' Orientation for the Industrial Robots. Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2017;18(10):664-669. (In Russ.) https://doi.org/10.17587/mau.18.664-669

Views: 652


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1684-6427 (Print)
ISSN 2619-1253 (Online)