(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210902269.3 (22)申请日 2022.07.29 (71)申请人 江苏航鼎智能装备有限公司 地址 211153 江苏省南京市江宁区吉印大 道1888号 申请人 南京航空航天大 学 (72)发明人 戴家隆　李鹏程　刘思明　 (74)专利代理 机构 南京钟山专利代理有限公司 32252 专利代理师 牛婧 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种基于随机抽样一致算法的工业机器人 圆运动评价方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于随机抽样一致算法 的工业机器人圆运动评价方法， 包括： 在工业机 器人上连接激光跟踪仪， 通过激光跟踪仪记录工 业机器人末端的圆运动轨迹， 得到工业机器人的 离散测量点集； 随机选取3个圆运动轨迹点， 确定 标准圆方程； 根据确定的标准圆方程， 遍历离散 测量点集中的每一个圆运动轨迹点， 判断每个圆 运动轨迹点到圆周的最小距离是否小于阈值， 将 对应的圆运动轨迹点组成局内点集合； 重复上述 过程， 直至达到设定的实验次数， 选择包含圆运 动轨迹点最多的内点集合， 拟合成圆， 根据拟合 圆的半径求取拟合圆的圆度， 圆度值越小， 工业 机器人的控制精度越高。 本发明通过随机抽样一 致算法思想对工业机器人的运动轨迹进行轨迹 精度的评 定。 权利要求书1页 说明书3页 CN 115256388 A 2022.11.01 CN 115256388 A 1.一种基于随机抽样一致算法的工业机器人圆运动评价方法， 其特征在于， 具体包括 如下步骤： 步骤1、 在工业机器人上连接激光跟踪仪， 通过激光跟踪仪记录工业机器人末端的圆运 动轨迹， 得到工业机器人的离 散测量点集； 步骤2、 随机从离 散测量点集中选取3个圆运动轨 迹点， 确定标准圆方程； 步骤3、 根据确定的标准圆方程， 遍历离散测量点集中的每一个圆运动轨迹点， 判断每 个圆运动轨迹点到圆周的最小距离是否小于阈值， 若是， 将对应的圆运动轨迹点组成局内 点集合； 步骤4、 重复步骤2 ‑3， 直至达到设定的实验次数， 选择包含圆运动轨迹点最多的内点集 合， 拟合成圆， 求出圆心坐标和半径； 步骤5、 根据拟合圆的半径求取拟合圆的圆度， 圆度值越小， 工业机器人的控制精度越 高。 2.根据权利要求1所述的一种基于随机抽样一致算法的工业机器人圆运动评价方法， 其特征在于， 步骤2中标准圆方程 为： 其中， (xi， yi)为工业机器人末端的圆运动轨迹点坐标， 为确定的标准圆方程中 的圆心坐标， R1为确定的标准圆方程的半径。 3.根据权利要求1所述的一种基于随机抽样一致算法的工业机器人圆运动评价方法， 其特征在于， 所述设定的实验次数[N]满足： 其中， []为向上 取整， p为置信度， m为样本数， 4.根据权利要求1所述的一种基于随机抽样一致算法的工业机器人圆运动评价方法， 其特征在于， 所述拟合成圆的过程 为： 其中， Si为包含圆运动轨迹点最多的内点集合， (xi， yi)为工业机器人末端的圆运动轨 迹点坐标， H3*3为归一化矩阵， (xc， yc)为拟合圆的圆心坐标， R为拟合圆的半径。 5.根据权利要求1所述的一种基于随机抽样一致算法的工业机器人圆运动评价方法， 其特征在于， 所述圆度E的计算过程 为： E＝Rmax‑Rmin 其中， Rmax为拟合圆上最大的半径， Rmin为拟合圆上最小的半径。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115256388 A 2一种基于随机抽样一致算法的工 业机器人圆运动评价 方法 技术领域 [0001]本发明涉及工业机器人控制精度判断技术领域， 具体地， 涉及一种基于随机抽样 一致算法的工业机器人圆运动评价方法。 背景技术 [0002]工业机器人因同时具备通用性、 高柔性、 高精度等诸多特点， 在全球制造业智能化 趋势的推动下蓬勃发展。 目前， 工业机器人大多采用开环控制， 为保证机器人 的末端精度， 在出厂前或使用一段时间后需要对机器人性能起显著影响的特性进行测试与调试。 工业机 器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。 工业机器人是自动执行工作的 机器装置， 是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。 它可以接受人类指挥， 也 可以按照预先编排的程序运行， 现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲 领行动。 [0003]当今工业机器人技术正逐渐向着具有行走能力、 具有多种感知能力、 具有较强的 对作业环境的自适应能力的方向发展， 需要提供一种对机器人控制指标设计评价方法。 目 前对检测工业机器人精度的研究主要集中在末端控制精度上， 而对机器人末端运动控制精 度的研究方法大多停留在理论上， 能够有效应用到实际工业当中的却很少， 但也取得了相 关的理论成果。 比如从机器人最小能耗轨迹规划出发， 约束机器人动力学中位移、 速度、 等 参数， 采用三次样条曲线转化 非线性优化问题进 行研究。 也有采用遗传算法、 提出基于距离 轨迹的规划 算法实现运动时间最优， 精确 运动到指定的空间轨迹。 以上研究对检测机器人 末端控制精度都有一定的效果， 但未对各误差源与机器人轨迹误差的关系作深入研究， 且 在实际环境中因其理论方案的理想性、 复杂性而采用较少。 发明内容 [0004]针对现有技术中存在的问题， 本发明提供了一种基于随机抽样一致算法的工业机 器人圆运动评价方法， 通过高精度的激光跟踪仪进 行测量， 构建工业机器人轨迹测量， 通过 随机抽样一致算法思想对工业机器人的运动轨迹进行轨迹精度的评定， 为检测工业机器人 的控制精度提供理论与实际依据。 [0005]为实现上述目的， 本发明采用如下技术方案： 一种基于随机抽样一致算法的工业 机器人圆运动评价方法， 具体包括如下步骤： [0006]步骤1、 在工业机器人上连接激光跟踪仪， 通过激光跟踪仪记录工业机器人的圆运 动轨迹， 得到工业机器人的离 散测量点集； [0007]步骤2、 随机从离 散测量点集中选取3个圆运动轨 迹点， 确定标准圆方程； [0008]步骤3、 根据确定 的标准圆方程， 遍历离散测量点集中的每一个圆运动轨迹点， 判 断每个圆运动轨迹点到圆周的最小距离是否小于阈值， 若是， 将对应的圆运动轨迹点组成 局内点集合； [0009]步骤4、 重复步骤2 ‑3， 直至达到设定的实验次数， 选择包含圆运动轨迹点最多的内说　明　书 1/3 页 3 CN 115256388 A 3