UR机器人技术应用——UR机器人关键点校准

介绍

本文主要介绍优傲机器人在更换关节后，如何利用关键点校准方法，使原程序路点通过补偿方式，保持实际点跟更换关节前的实际位置保持一致。

方案描述

目前，关键点校准不支持直接转换的路点包括以下几种情况：

• 除固定点以外的路点类型；

• BeforeStart里包含的路点；

• Move指令指定了不同于Base的特征；

• Move指令指定了TCP；

假如程序中的部分路点属于上述情况，那么这些路点需要手动修正，而其他符合条件的路点则可以自动修正。

例一： 以UR+V3.5 为例。

1. 在关节更换之前，编写3段测试程序。其中plate1是几个在白色托盘上运动的路点，也就是工作程序；c_keypoint是专门定义5个关键点的校准程序，5个关键有一个和plate1程序中的路点重合，4个定义在白色托盘外侧边缘点；另有一个Test程序，主要是3个离校准点程序非常远，姿态变化也很大的路点。用来做程序转换的对比。

   
   

2. 交换2台UR5机器人的Wirst1，如图：（更换步骤参考关节拆装相关文档）

3. 开机后，进入专家模式，选择Kinematics Calibration；

4. 选择-by key-waypoints;

5. 在correction model 界面，选择Load Program；在本界面中，系统将自动识别被更换的部件号。如果只是将设备拆下，原件装回，则系统会提示没有硬件更新，从而无法进行下一步操作。

6. 载入程序之后，可按顺序将关键点移至原位置，此时，实际位置必定已发生偏移。然后手动将关键点移到原实际位置，程序将自动记录两点之间的差值；直至5个关键点都修正位置后，程序中可见overview of saved key-waypoints. 

注：此时如果点击“exit”，那么关键点校准已完成，接下去是第二个步骤，打开程序进行转换。

7. 无需重启，直接退出至主界面，选择为机器人编程，打开原来的程序Plate1，此时会出现转换提示，选择“correct waypoints”，此时根据程序量多少，需要几十秒到几分钟时间。

8. 转换完成会出现完成提示，并要求测试。根据经验，一般在程序转换之前将程序另存，因为一旦转换后程序是不可逆的。

9. 测试程序Plate1. 结果实际路点和原路点非常接近，肉眼几乎看不出偏差。但是测试另一个test程序时，偏差非常大，无法达到原实际路点位置。

例二： 下面以UR3+V3.6为例。

重复之前的步骤，更换关节前编写3个程序，2个位测试程序，1个关键点校准路点程序。然后更换关节wirst2。本例跟之前的例一区别在于：

Ø 本例中定义了10个关键点，其中2个一组，waypoint是keyp的上方5cm的位置，主要原因是考虑到每次移至原路点时，如果直接移过去，会发生碰撞，而不移到位的话，校准程序是无法继续进行的。

Ø 本例使用了tcp， 在z中方向偏移了130cm。 

Ø 本例的5组关键点中，路点位置属于3+2，即3组路点在机器人正前方，2组路点在机器人1轴转90度位置。3组关键点位置与测试程序中的3个路点位置有重合，而另2组路点与另一套测试程序中的路点位置有重合。

重复例一中的操作步骤，得到如下校准点信息。

转换过程类似，最终结果机器人正前方的即3组路点方向的程序转换后非常准确，转90度后的程序略有偏差。

Ø 该校准方法只适用于关节更换，不适用于关节拆下但装回的情况，尽管此时程序路点已然发生偏差；

Ø 更换关节后，千万不要进入专家模式，进行calibration，否则所有的关键点校准完成后，将无法正常将其他程序路点进行转换；

Ø 进入correction model后，一旦点击exit，就无法再次进入；

Ø 载入关键点程序时，可同时载入多个程序，利用多个程序中的关键点；

Ø 一旦载入关键点程序，程序是无法修改的，所以建议单独编写关键点程序，或将不必要的点位抑制之后，再载入到correction model中；

方案结果和说明

个人认为在路点分布比较广，姿态变化比较大的情况中，关键点校准时，要尽量多找校准点。在路点分布比较密比较集中的场合，本校准方法比较实用。

3.7版本和5.0以上版本还有待测试。