Kalibrierung der kleinsten Quadrate
Kalibrierung der kleinsten Quadrate
Kalibrierung
Die Kalibrierung mittels kleinster Quadrate wird typischerweise verwendet, um eine (kinematische) Vorrichtung, beispielsweise einen Werkstückpositionierer, korrekt in der virtuellen Arbeitszelle zu positionieren. Die Kalibrierung basiert auf einer exakten mathematischen Methode, bei der eine Anzahl statischer Punkte am Bauteil vorliegen, die am realen Teil gemessen werden können und deren entsprechende Position am virtuellen Teil ausgewählt werden kann. Die Methode bringt die Punktmengen in Übereinstimmung und verschiebt somit das Bauteil entsprechend.
Die Kalibrierung verwendet die lineare Methode der kleinsten Quadrate, die auf einem Algorithmus basiert, der die Summe der Quadrate der Abweichungen zwischen den gemessenen und erwarteten Werten minimiert.
Gemessene Punkte
Die Eingabe für die Kalibrierung ist ein Satz gemessener Koordinaten, beispielsweise die tatsächlichen Endpositionen des Werkstückpositionierers in der realen Arbeitszelle. Diese Koordinaten werden üblicherweise aus einer externen Datei importiert, aber eine manuelle Eingabe oder Änderung dieser Werte ist möglich.
Die Eingabedatei mit den gemessenen Punkten ist eine einfache Textdatei, die zeilenweise eingelesen wird. Sie enthält optional eine erste Zeile mit der Einheitenspezifikation, gefolgt von drei Zeilen mit Koordinaten. Die Koordinatenzeilen müssen genau drei Koordinatenwerte enthalten, die durch Semikolons getrennt sind. Jede Zeile wird als X-, Y- und Z-Koordinate eines einzelnen Punktes interpretiert. Standardmäßig werden diese Punkte im 3D-Raum-Weltkoordinatensystem importiert, es kann jedoch im Dashboard ein anderes Referenzkoordinatensystem definiert werden. Ein Beispiel für eine solche Importdatei ist unten dargestellt.
Die Einheit der Koordinaten wird in der ersten Zeile der Datei angegeben. Jede vom Software bekannte Einheit kann hier verwendet werden. Sie kann entweder ausgeschrieben oder als standardisierte Abkürzung dieser Einheit angegeben werden. Fehlt jedoch die Einheit-Zeile in der Datei, werden die Koordinaten mit der systemeigenen Standardeinheit eingelesen.
Das Dezimalzeichen der Koordinate ist unabhängig von Sprache und Regionseinstellungen. Es muss stets ein Punkt ”.” sein.
Obwohl die Einheit in der Importdatei angegeben ist, zeigt das Dashboard die Koordinaten gemäß den aktuellen Systemeinstellungen an. Die Werte werden bei Bedarf entsprechend umgerechnet.
Kalibrierergebnisoption
Das Ergebnis der Kalibrierung ist eine Transformation der Komponente. Die Art und Weise, wie diese angewendet wird, kann in den Ergebnisoptionen festgelegt werden.
| Ausgangssituation. |  | ||
 | Erstellen Sie einen neuen untergeordneten Adapter | Im Stamm des kalibrierten Bauteils wird ein neuer mechanischer Kind-Adapter erstellt; CalibPlug. Das Bauteil selbst wird nicht transformiert. Der neue Adapter kann verwendet werden, um das Bauteil gemäß den Kalibrierkoordinaten neu zu positionieren. |  |
| Für die folgenden Ergebnisoptionen muss die Komponente an eine andere angebracht werden; zum Beispiel der auf dem Boden montierte Werkstückpositionierer. Der Kind-Adapter der zu kalibrierenden Komponente wurde mit dem Eltern-Adapter der anderen Komponente verbunden. | |||
 | Definieren Sie die Transformation | Die Komponente wird in die kalibrierte Position bewegt, jedoch werden die Adapter nicht verändert. Es entsteht eine Versatz zwischen den beiden verbundenen Komponenten. Eine Verbindungslinie zwischen den beiden Adaptern wird angezeigt. |  |
 | Verschieben Sie den untergeordneten Adapter | Die Komponente wird in die kalibrierte Position bewegt. Ihr untergeordneter Adapter wird zusammen mit der Transformation verschoben. Dies führt zu einer Änderung der Komponentendefinition, die daher erneut gespeichert werden muss. |  |
 | Bewegen Sie den übergeordneten Adapter | Die Komponente wird in die kalibrierte Position bewegt. Der übergeordnete Adapter der verbundenen Komponente wird zusammen mit der Transformation verschoben. Dies führt zu einer Änderung der Definition dieser verbundenen Komponente. Daher muss diese erneut gespeichert werden. |  |
