一种机器人工具中心点标定方法技术

本发明专利技术公开了一种机器人工具中心点标定方法，包括步骤：(1)机器人进行手眼标定；(2)根据步骤(1)计算得到法兰盘到机器人工具中心点的位姿变换矩阵；(3)通过相机采集图像，并根据步骤(1)计算得到标定工具的标定平面的平面方程；(4)控制机器人工具中心点接触标定工具的标定平面，得到若干触点及对应的机械臂各关节角；(5)通过机器人正运动学计算得到在对应触点时法兰盘在机械臂坐标系下的位姿；(6)根据平面方程结合所有触点坐标及法兰盘在机械臂坐标系下的位姿构建方程组，并据此计算得到法兰盘到机器人工具中心点的位姿变换矩阵。本发明专利技术弥补了手眼标定存在的误差，提高了整体标定精度，提高了作业的可靠性和精确性。提高了作业的可靠性和精确性。提高了作业的可靠性和精确性。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人工具中心点标定方法


[0001]本专利技术涉及工业机器人标定
，具体涉及工业机器人的工具中心点标定方法。

技术介绍

[0002]工业机器人被广泛应用于各个领域，具有高精度、稳定性好，效率高等特点。工业机器人在进行不同的任务作业时，通常需要在机器人法兰盘末端安装不同的工具，若要控制其沿指定轨迹进行精准作业，需要根据不同的工具建立不同的工具坐标系。工具坐标系的原点定义为工具中心点(TCP)，而求解标定工具坐标系和法兰盘坐标系的映射关系过程即为工具坐标系标定。在工业焊接、汽车装配等领域，TCP的标定精度直接影响实际的作业质量。
[0003]目前，工业机器人的TCP标定方法主要有以下两大类：
[0004]第一类方法是借助外部基准，通过精确测量仪器进行TCP位置标定。测量仪器包括球杆仪、坐标测量机、自动经纬仪、激光跟踪仪等。商用的DynaCal系统和BullEyes系统等均属于外部基准法标定。此类方案精度通常都较高，但由于仪器造价昂贵，所以标定所需成本较高、标定过程比较繁琐，且在工业现场中不是特别方便。
[0005本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人工具中心点标定方法，其特征在于：包括步骤：(1)机器人进行手眼标定；(2)根据步骤(1)计算得到法兰盘到机器人工具中心点的位姿变换矩阵，其中，法兰盘为机械臂末端安装末端执行器的端面；(3)将标定工具安装在机器人工作空间中，通过相机采集包含机械臂和标定工具的图像，并根据步骤(1)计算得到标定工具的标定平面的平面方程；(4)控制机器人工具中心点接触标定工具的标定平面，得到若干触点及对应的机械臂各关节角；(5)通过机器人正运动学计算得到在对应触点时法兰盘在机械臂坐标系下的位姿；(6)根据步骤(3)得到的标定平面的平面方程结合步骤(4)得到的所有触点的坐标和步骤(5)计算得到的法兰盘在机械臂坐标系下的位姿构建方程组，并据此计算得到法兰盘到机器人工具中心点的位姿变换矩阵。2.根据权利要求1所述的机器人工具中心点标定方法，其特征在于：所述相机存在两种安装方式：其一，相机安装在机械臂外能够观测到固定标定工具的位置处；其二，相机固定安装在机械臂末端上。3.根据权利要求1所述的机器人工具中心点标定方法，其特征在于：所述相机采用的是双目或深度相机。4.根据权利要求1所述的机器人工具中心点标定方法，其特征在于：所述标定工具采用的是标定板。5.根据权利要求1所述的机器人工具中心点标定方法，其特征在于：所述步骤(2)具体为：已知在机械臂坐标系下将机器人工具中心点的位姿为g
bt
、法兰盘的位姿为g
be
，则法兰盘到机器人工具中心点的位姿变换矩阵g
et
：g
bt
＝g
be
*g
et
将前述位姿写成姿态和位置组合的齐次变换矩阵形式：将前述位姿写成姿态和位置组合的齐次变换矩阵形式：将前述位姿写成姿态和位置组合的齐次变换矩阵形式：则法兰盘到机器人工具中心点的位姿变换矩阵g
et
展开得到：其中，R
bt
、R
be
分别表示机器人工具中心点、法兰盘在机械臂坐标系下的姿态；p
bt
、p
be
分别表示机器人工具中心点、法兰盘在机械臂坐标系下的位置；R
et
表示法兰盘到机器人工具中心点的姿态变换矩阵，为单位矩阵；p
et
表示法兰盘到机器人工具中心点的位置变换矩阵，为...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛成林，李庆阳，
申请(专利权)人：亿嘉和科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：