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本技术涉及机器人位姿特性检测技术领域，尤其为一种工业机器人位姿特性中位姿特性漂移的测量方法，包括如下步骤：步骤1、坐标准直测量；步骤2、指令位姿测量；步骤3、位姿特性漂移计算。本技术，是工业机器人如何借助三维空间测量仪完整有效地进行位姿特性中的位姿特性漂移测量以及其操作原理说明。通过学习本文的位姿特性中位姿特性漂移的测量方法，既可以快速了解到工业机器人如何进行位姿特性中位姿特性漂移测量来获取精确的位姿特性数据检验工业机器人性能指标，还可以知道其操作流程的原理说明。
技术要求
1.一种工业机器人位姿特性中位姿特性漂移的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、坐标准直测量：机器人按照示教器的指令，依次到达测量坐标准直的指令位姿点位，每到达一个指令位姿点位，使用三维空间测量仪采集此时的球极坐标点位，再转换成测量仪的直角坐标点位，总共需要记录5组测量仪的直角坐标点位数据，然后，通过5组指令位姿点位数据和5组测量仪的直角坐标点位数据就可以计算出旋转矩阵R、平移矩阵T，也就是测量仪直角坐标系和机器人直角坐标系的转换关系，即坐标准直，往后测量仪的坐标点位数据采集，可以直接使用这个坐标准直关系进行转换成机器人的坐标点位；
步骤2、指令位姿测量：机器人按照示教器的指令，从P2移动到P1指令位姿坐标点位，每次到达P1指令位姿点位就记录此时的测量仪的球极坐标点位，再通过球极坐标系与直角坐标系的转换获取测量仪的直角坐标点位，接着通过两个直角坐标系的变换，就可以得到机器人此时的实到位姿点位，设测量的总时间为h，机器人在两个指令位姿循环往返测量n次后，然后机器人开始进行热机循环t分钟，热机循环需要机器人的所有关节应以最大可能的速度在其全程70％的范围内运动，接着又开始循环往返测量，重复m次，直到条件满足m＝h/t或者测量中若连续五次测量漂移dAP的变化率小于第一次小时内的最大漂移变化率的10％，退出测量，计算位姿特性漂移结果；
步骤3、位姿特性漂移计算：通过位置准确度漂移dAPp计算公式得到结果。
2.根据权利要求1所述的工业机器人位姿特性中位姿特性漂移的测量方法，其特征在于，坐标准直测量包括测量坐标点位选取，
该测量坐标点位选取包括坐标准直的坐标点位选取，位姿测量的坐标点位选取。
3.根据权利要求2所述的工业机器人位姿特性中位姿特性漂移的测量方法，其特征在于，坐标准直的坐标点位选取包括：根据机
器人的工作空间由C1-C8构成机器人最大空间的立方体，在由C1、C2、C7和C8构成的矩形斜平面中选取任意不同的五个空间点位坐标；位姿测量的坐标点位选取包括：根据机器人的工作空间，在由C1、C2、C7和C8构成的矩形斜平面中选取P1和P2的空间点位坐标。
4.根据权利要求3所述的工业机器人位姿特性中位姿特性漂移的测量方法，其特征在于，坐标转换首先，三维空间测量仪采集机
器人末端法兰盘的球极坐标点位数据方位角
仰角θ和距离γ数据，然后通过球极坐标系与直角坐标系转换，可以获取测量
仪的直角坐标点位数据，最后，再完成三维空间测量仪坐标系与机器人坐标系的坐标转换。
5.根据权利要求4所述的工业机器人位姿特性中位姿特性漂移的测量方法，其特征在于，
球极坐标系(γ、θ、)与直角坐标系(x、y、z)转换公式如下：
z＝γ·cosθ
三维空间测量仪坐标系与机器人坐标系坐标转换公式如下：
Pt＝RPr+T
R——旋转矩阵，T——平移矩阵；
Pt——三维空间测量仪坐标系下的坐标点位；Pr——机器人坐标系下的坐标点位；
任意点Pi坐标的矩阵表示：
三维空间测量仪坐标系下的坐标点位：
机器人坐标系下的坐标点位：
6.根据权利要求5所述的工业机器人位姿特性中位姿特性漂移的测量方法，其特征在于，采用SVD法算出R、T，包括：
(1)机器人坐标系下指令坐标点位的点集为：
指令坐标点位在测量仪下测得的实
际坐标点位构成的点集：
(2)分别计算机器人和测量仪坐标系下的坐标点位点集Pr、Pt的重心，即坐标点位点集包含的全部点的坐标的平均值，分别
为：
(3)将两个坐标点位点集的重心对齐重合，分别计算各点集相对重心的相对坐标构成新的点集：
记：为：
记：为：
(4)由坐标点位点集
构造协矩阵
对协矩阵进行SVD分解：
(5)旋转矩阵即为R3×3＝VUT，平移矩阵为T3×1＝μr-Rμt，当n≥3时既可求出R矩阵，R的各列为长度为3的单位向量，且两两相互
垂直。
7.根据权利要求1所述的工业机器人位姿特性中位姿特性漂移的测量方法，其特征在于，位置准确度漂移dAPp计算公式为：
位置准确度漂移dAPp计算公式如下：
dAPp＝|APt＝1-APt＝T|
其中，dAPt＝1表示的是机器人第一次循环往返测量出来的位置准确度，而dAPt＝T表示的是机器人在总时间内最后一次循环往返测量出来的位置准确度，两者的位置准确度都由公
式
机器人在P1和P2指令位姿点位重复循环n次时，每个位姿点位在x、y、z方向上的实到点集群中心坐标，由公
是
式
计算而来，而xj、yj、zj代表第j次循环
运行时记录到的每个实到位姿点位坐标，xc、yc、zc是机器人示教器上提前设置好的指令坐标；
位置准确度漂移dAPa、dAPb、dAPc计算公式如下：
dAPa＝|APat＝1-APat＝T|dAPb＝|APbt＝1-APbt＝T|dAPc＝|APct＝1-APct＝T|
其中，dAPa＝1表示的是机器人第一次循环往返测量出来的姿态准确度，而dAPa＝T表示的是机器人在总时间内最后一次循环往
返测量出来的姿态准确度，两者的位置准确度都由公式其中
是P1指令位姿重复循环n次
时，n次实到位姿中所得姿态角的平均值，由公式
记录的实际姿态角，aa是机器人示教器上提前设置好的指令姿态角；位置重复性漂移dRPp计算公式如下：
计算而来，而aj代表第j次循环运行时，实到位姿点位
dRPp＝|RPt＝1-RPt＝T|
其中dRPt＝1表示的是机器人第一次循环往返测量出来的位置重复性，而dAPt＝T表示的是机器人在总时间内最后一次循环往返
测量出来的位置重复性，两者的位置重复性都由公式
表示机器人在P1和P2中指令位
姿点位重复循环n次时，记录的n次实到位姿点位到n次循环实到位姿点位的点集群中心坐标的距离均值，由公
式
计算而来，lj代表记录的每次循环实到位姿点位到n次循环实到位姿点位的点集群中心的距离，
由
而xj、yj、zj代表第j次循环时记录到的实到位姿
点位坐标，xc、yc、zc是机器人示教器上提前设置好的指令坐标，而Sl是样本标准偏差，由公
式计算；
位置重复性漂移dRPa、dRPb、dRPc计算公式如下：
dRPa＝|RPat＝1-RPat＝T|dRPb＝|RPbt＝1-RPbt＝T|dRPc＝|RPct＝1-RPct＝T|
其中dRPat＝1表示的是机器人第一次循环往返测量出来的姿态重复性，而dRPat＝T表示的是机器人在总时间内最后一次循环往返
测量出来的姿态重复性，姿态重复性都由公式
计算，其中Sa是
样本标准偏差，
是P1位姿点位重复循环n次时，n次每个实到位姿点位中所得姿态角的平均值，由公
式
计算，而aj表第j次循环运行时，每个位姿点位记录的实际姿态角。
技术说明书
工业机器人位姿特性中位姿特性漂移的测量方法技术领域
本技术涉及机器人位姿特性检测技术领域，具体为一种工业机器人位姿特性中位姿特性漂移的测量方法。背景技术
工业机器人作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段，已成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。目前我国正处于加快转型升级的重要时期，以工业机器人为主体的机器人产业，正是破解我国产业成本上升、环境制约问题的重要路径选择。而工业机器人的位姿特性是检验工业机器人性能是否合格的一项重要指标，所以如何借助三维空间测量仪来进行位姿特性中位姿特性漂移的测量也显得越来越重要。但是，目前关于使用三维空间测量仪进行位姿特性中位姿特性漂移的测量方法都没有一套完整的操作流程以及操作原理说明。技术内容
本技术的目的在于提供一种工业机器人位姿特性中位姿特性漂移的测量方法，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
一种工业机器人位姿特性中位姿特性漂移的测量方法，包括如下步骤：
步骤1、坐标准直测量：机器人按照示教器的指令，依次到达测量坐标准直的指令位姿点位，每到达一个指令位姿点位，使用三维空间测量仪采集此时的球极坐标点位，再转换成测量仪的直角坐标点位，总共需要记录5组测量仪的直角坐标点位数据，然后，通过5组指令位姿点位数据和5组测量仪的直角坐标点位数据就可以计算出旋转矩阵R、平移矩阵T，也就是测量仪直角坐标系和机器人直角坐标系的转换关系，即坐标准直，往后测量仪的坐标点位数据采集，可以直接使用这个坐标准直关系进行转换成机器人的坐标点位；
工业机器人位姿特性中位姿特性漂移的测量方法与相关技术
