로봇은 많은 중요한 산업 응용 분야를 가지고 있으며 일상 생활에서도 큰 역할을 한다. 로봇에 요구되는 작업이 복잡해짐에 따라 이러한 로봇의 정밀도 요구 사항도 증가한다. 로봇의 성능을 평가할 때 절대 정확도는 가장 중요한 측정 중 하나다.
이러한 로봇의 절대 정확도를 높이려면 고정밀 교정이 필요하다. 교정 프로세스는 세 단계로 나눌 수 있다. 첫 번째 단계는 관절 변위 센서의 데이터와 실제 관절 변위 간의 관계가 도출되도록 드라이버와 관절 센서를 보정한다. 두 번째 단계는 로봇의 기하학적 매개변수 보정을 통합하여 각 커넥팅 로드의 구조적 매개변수 오류로 인한 모션 오류와 자세 오류를 목표로 한다. 세 번째이자 마지막 단계는 조인트 유연성, 마찰, 클리어런스 및 커넥팅 로드 유연성을 포함한 요인으로 인해 발생하는 오류를 대상으로 하는 비기하학적 보정이다.
관절 변위 및 포즈 매개변수와 같은 매개변수 측정은 보정 프로세스에서 매개변수 식별 및 수정에 앞서 중요한 단계다. 자세 측정은 접촉과 비접촉의 두 가지 방법으로 수행할 수 있다. 접촉 측정은 로봇의 포즈 범위를 심각하게 제한한다. 비접촉식 측정은 좌표 측정기의 크기 제한 및 레이저 트래커의 환경 민감성과 같은 여러 하드웨어 단점에 직면하는 복잡하고 시간 소모적인 프로세스를 필요로 한다.
통지대학교의 항공 우주 공학 및 응용 역학 학교의 연구원들은 다점 동적 캡처를 위한 시각적 측정 방법을 제안했다. NOKOV 모션 캡처 카메라 시스템은 로봇 주위에 배치된다. 로봇의 각 관절에 부착된 여러 개의 반사 마커를 추적하여 각 관절의 위치와 방향의 변화를 측정할 수 있다.
NOKOV 모션 캡처 시스템에서 수집한 데이터는 절대 관절 변위를 결정하기 위해 Rodrigues의 회전 공식내에서 사용된다. 로봇의 기구학적 모델과 좌표계 변환을 이용하여 약간의 오차로 파라미터 보정을 완료할 수 있다. 이 방법을 사용하면 단일 실험을 통해 로봇의 관절 변위와 기하학적 매개변수를 동시에 보정할 수 있다.
NOKOV 모션 캡처 시스템의 위치 정확도는 밀리미터 이하 수준에 도달할 수 있으며 이는 고정밀 다점 측정의 요구를 충족할 수 있다.
참조：
[1] Li JY, Yang JN, Zhang XY, Song HW. A Calibration Method of Robot Joint Displacement and Geometric ParametersBased on Multi⁃Point Motion Capture System[J]. Chinese Quarterly of Mechanics,2022,43(01):34-45.DOI:10.15959/j.cnki.0254-0053.2022.01.004.
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