双臂标定功能流程说明

1. 双臂标定流程

• 机械臂安装以及连接

  1. 安装机械臂到马鞍上面
  2. 机械臂上电，运动到零位，配置机械臂倾角
  3. 指定 master 和 slave，建立通信连接
  4. 机械臂位置控制模式运动到准备构型，准备安装末端工具
     • 准备构型由算法给出
  5. slave 切换至 拖动模式
  6. 工具连接到 master 法兰端后拖动 slave 再连接到 slave
  7. 开始标定

• 数据采集

  1. 切换机械臂控制模式，一个机械臂切换至位置控制，一个机械臂切换至拖动模式
     • 控制模式顺序由算法给出
  2. 确认控制模式切换成功（在拖动过程中必须有一个机械臂处于拖动模式）
  3. 位置控制模式对应的机械臂 关节运动 到目标关节角
     • 目标关节角由算法给出
     • 运动速度支持可调，功能落地后可确定 （慢速运动，速度会影响机械臂停不了的问题, 目前采用的速度为 3%）
  4. 判断双臂到位
     • 位置控制模式机械臂到位标准：机械臂静止，与目标路点的差值 < 阈值（阈值可调 目前采用的1e-1，下同，连续判断5个周期 拖动过程中的卡顿可能导致瞬时的 0 速）
     • 拖动模式机械臂到位标准：机械臂静止（目前采用的是判断速度模值 < 1e-5，连续判断5个周期，下同）
  5. 切换控制模式，双臂进入拖动模式
  6. 判断双臂到位
     • 拖动模式机械臂到位标准：机械臂静止
  7. 到位后，记录多个周期关节位置信息，关节力信息，平均后存储（目前采用50个周期平均）
  8. 一个路点运行结束，运行下一个路点，回到第一步。

• 标定以及结果输出

  1. 所有路点运行结束后，输出存储的关节位置信息，关节外力矩信息，调用算法计算结果。
  2. 调用算法接口，计算输出结果，参数补偿值

• 误差校验标定是否成功

• 拆除工具

  1. 切换位置模式
     • master切换到位置控制模式，slave 切换到拖动模式
  2. 拆除末端工具
  3. 双臂运动到 0 位置

• 双臂补偿

  1. 双臂运动到0位
  2. 补偿0位

• 校验标定是否成功

  1. 双臂运动至指定关节角后，走 moveL 运动到校验构型

  2. 使用校验工具进行校验

     参考 ur 脚本

     def VerifProgram():
         set_gravity([7.7907, 0, 5.9780])
         set_tcp(p[0,0,0.05,0,0,0])
         movej(get_inverse_kin(p[0.476012, 0.125, 0.290257, -1.84477, 1.84477, -0.626215], qnear=[0.82162535, -1.4866968, -2.615762, -0.123605564, 1.1088867, 0.7080765]),  t=3)
         set_tcp(p[0,0,0.00125,0,0,0])
         movel(p[0.476012, 0.125, 0.290257, -1.84477, 1.84477, -0.626215],  t=4.5)
         set_tcp(p[0,0,0,0,0,0])
     end
     

     算法提供：get_inverse_kin(p[0.476012, 0.125, 0.290257, -1.84477, 1.84477, -0.626215], qnear=[0.82162535, -1.4866968, -2.615762, -0.123605564, 1.1088867, 0.7080765]

• 结束

  1. 校验通过，机械臂运动到0位，保存标定文件
  2. 完成标定

2. 算法提供的数据说明

算法提供的数据：

1. 标定准备构型：轨迹信息文件第一组
2. 运动控制顺序以及关节角信息 :
   • 数据含义：[ 运动控制模式，master 目标关节角， slave目标关节角]
     • 运动控制顺序：轨迹信息文件 第一 列
       • 1：master 走位置控制模式
       • 2：slave 走位置控制模式
     • 关节角信息 ：2-13 列；前 6 个为 master 目标关节角， 后 6 个为 slave 目标关节角
3. 标定是否成功误差校验方式
   • 误差平均值 (average)：位置 < 1mm, 姿态 < 2mrad
   • 误差标准差(std)：位置 < 0.5mm, 姿态 < 1mrad
   • 标定结果和校验结果之间的差不超过 50%
     • |标定结果 - 校验结果| / 标定结果 < 50%
4. 校验流程的轨迹点
   • p[0.47631397 , 0.20000000 , 0.17500000 , 2.61799388 ,-0.00000000 , 1.57079633]
   • qnear=[0.7321 -0.1791 2.1708 1.1848 1.2300 0.6614]

算法接口调用：

• 接口设计：
  • 输入：记录的关节位置信息，力信息
  • 输出：双臂的 DH 参数补偿值，标定和校验结果均值，最大值，标准差
• 输出结果是否可用的判断标准（实验统计）

说明：所有数据采用国际标准单位