机器人加工工件时建立工件坐标系的方法及位姿校正方法技术

技术编号:30425502 阅读:74 留言:0更新日期:2021-10-24 16:58
本发明专利技术涉及一种机器人加工工件时建立工件坐标系的方法及位姿校正方法,通过获取待加工工件的点云数据,并对点云数据进行特征提取以获得至少三个原始特征点位置;根据至少三个原始特征点位置构建三个特征点;选取三个特征点中的任意一个特征点为工件坐标系的原点,并根据选取的原点和剩余两个特征点中的一个构建第一空间向量,以及根据选取的原点和剩余两个特征点中的另一个构建第二空间向量;对第一空间向量和第二空间向量分别进行归一化处理;根据归一化处理后的第一空间向量和第二空间向量计算工件坐标系的X轴、Y轴、Z轴,并根据工件坐标系的原点和X轴、Y轴、Z轴构建工件坐标系,在一定程度上减少由于工件一致性差而带来的坐标系误差。的坐标系误差。的坐标系误差。

【技术实现步骤摘要】
机器人加工工件时建立工件坐标系的方法及位姿校正方法


[0001]本专利技术涉及工业机器人
,尤其涉及一种机器人加工工件时建立工件坐标系的方法、一种计算机可读存储介质、一种机器人加工工件时的位姿校正方法以及一种机器人加工系统。

技术介绍

[0002]伴随自动化的深入普及,工业机器人已经越来越多的应用到各行业。在工业机器人某些应用中,待处理工件一致性差,如毛坯铸件,一方面传统的机械定位的方法(如依靠工装、夹具)难以满足自动化需要;另一方面,受铸造工艺影响,铸件存在尺寸和形状误差,如涨箱、错箱、扭曲、翘曲等。
[0003]这样,机器人如果按照人工示教的基准加工路径执行,则工件的加工一致性不能得到保证,同时也会带来设备的安全风险。

技术实现思路

[0004]本申请是基于专利技术人对以下问题的认识和研究做出的:
[0005]相关技术中,在处理毛坯铸件等这类工件的应用时,通常是机器人配3D传感器来创建工件坐标系,从而将机器人的执行路径存储到工件坐标系下,用以应对待处理工件的位置误差。然而,由于待处理工件的尺寸和形状误差本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人加工工件时建立工件坐标系的方法,其特征在于,包括以下步骤:获取待加工工件的点云数据,并对所述点云数据进行特征提取以获得至少三个原始特征点位置;根据所述至少三个原始特征点位置构建三个特征点P1、P2、P3;选取所述三个特征点P1、P2、P3中的任意一个特征点为工件坐标系的原点,并根据选取的原点和剩余两个特征点中的一个构建第一空间向量,以及根据选取的原点和剩余两个特征点中的另一个构建第二空间向量;对所述第一空间向量和所述第二空间向量分别进行归一化处理;根据归一化处理后的第一空间向量和第二空间向量计算所述工件坐标系的X轴、Y轴、Z轴,并根据所述工件坐标系的原点和X轴、Y轴、Z轴构建所述工件坐标系。2.如权利要求1所述的机器人加工工件时建立工件坐标系的方法,其特征在于,提取的至少三个原始特征点位置包括所述待加工工件的基准点位。3.如权利要求1所述的机器人加工工件时建立工件坐标系的方法,其特征在于,当所述至少三个原始特征点位置为三个时,选取三个原始特征点位置中的任意一个原始特征点作为第一个特征点P1,并在剩余的两个原始特征点位置中选取一个原始特征点作为第二个特征点P2,以及将剩下的最后一个作为第三个特征点P3,其中,三个特征点P1、P2、P3在空间中不共线;或者计算三个原始特征点位置的重心作为第一个特征点P1,并在三个原始特征点位置中选取任意一个原始特征点作为第二个特征点P2,以及在剩余的两个原始特征点位置中选取一个原始特征点作为第三个特征点P3,其中,三个原始特征点在空间中不共线。4.如权利要求1所述的机器人加工工件时建立工件坐标系的方法,其特征在于,当所述至少三个原始特征点位置为大于三个时,计算所有原始特征点位置的重心作为第一个特征点P1,并计算所有原始特征点位置中第一部分原始特征点的重心作为第二个特征点P2,以及计算所有原始特征点位置中第二部分原始特征点的重心作为第三个特征点P3,其中,所述第一部分原始特征点与所述第二部分原始特征点存在不同。5.如权利要求1

4中任一项所述的机器人加工工件时建立工件坐标系的方法,其特征在于,当选取P1作为所述工件坐标系的原点时,计算所述工件坐标系的X轴、Y轴、Z轴,包括:以P1、P2特征点构建第一空间向量以P1、P2特征点构建第一空间向量以P1、P3特征点构建第二空间向量以P1、P3特征点构建第二空间向量将所述第一空间向量和所述第二空间向量进行归一化处理,将所述第一空间向量和所述第二空间向量进行归一化处理,计算X轴为将和向量叉乘得到Z轴,其中,和向量的叉乘顺序满足右手法则;
计算Y轴为Y=Z
×
X。6.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有机器人加工工件时建立工件坐标系的程序,该程序被处理器执行时实现如权利要求1

5中任一项所述的机器人加工工件时建立工件坐标系的方法。7.一种机器人加工工件时的位姿校正方法,其特征在于,包括以下步骤:通过机器人手眼标...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴震宇曹令亚
申请(专利权)人:湖南全宇工业设备有限公司
类型:发明
国别省市:

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