本申请提供一种TCP校准装置及TCP校准方法。该TCP校准装置包括安装底座、校准传感器、交互适配器、陀螺仪传感器和校准控制器。在进行TCP校准时，将陀螺仪传感器分别放置在交互适配器、校准传感器和机器人基座来感测交互适配器、校准传感器和机器人基座的姿态数据，利用所感测出的位姿数据来判断交互适配器和校准传感器之间是否满足免碰撞校准移动条件。在满足免碰撞校准移动条件时，校准控制器控制交互适配器在校准传感器内执行校准移动来实现TCP校准。利用该TCP校准方法，由于仅仅在满足免碰撞校准移动条件时才执行TCP校准，从而可以消除TCP校准时由于交互适配器和校准传感器发生碰撞而带来的不利影响，进而提升TCP校准效果。效果。效果。
【技术实现步骤摘要】
应用于工业机器人的TCP校准方法及TCP校准装置
[0001]本申请通常涉及机器人领域，更具体地，涉及应用于工业机器人的工具中心点(Tool Center Point，TCP)校准方法及TCP校准装置。
技术介绍
[0002]随着工业机器人技术的快速发展，工业机器人被越来越广泛地应用于比如焊接、装配等工业领域。通过为工业机器人安装不同的末端工具(比如，螺距焊枪、切削工具等)，工业机器人能够完成多种作业任务。工业机器人的TCP点相对于标定位姿的位姿精度直接影响工业机器人的作业精度。
[0003]然而，在一些情况下，工业机器人的TCP点会出现一定的位姿偏差，比如，在工业机器人经过长时间的作业操作后，由于夹具(gripper)碰撞或夹具磨损而导致的位姿偏差。或者，由于工业机器人的机器人基座稍微倾斜而导致的位姿偏差。如果工业机器人的TCP点出现位姿偏差，则会降低工业机器人的作业精度。因此，需要提供一种应用于工业机器人的TCP校准方案。
技术实现思路
[0004]提供下面的
技术实现思路
是为了以简单的形式介绍选择的一些概念，在后面的具体实施例中会进一步描述这些概念。该
技术实现思路
不是想要突出所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不是想要限制所要求保护主题的范围。
[0005]根据本申请的一个方面，提供了一种应用于工业机器人的TCP校准装置，包括：安装底座；可拆卸地安装在所述安装底座上的校准传感器；交互适配器，被配置为在进行TCP校准时由工业机器人的夹具夹持；陀螺仪传感器；以及分别与所述校准传感器、所述交互适配器、所述工业机器人和所述陀螺仪传感器可通信地连接的校准控制器，其中，所述陀螺仪传感器被分别放置在所述校准传感器、所述交互适配器和所述工业机器人的机器人基座的指定表面区域来感测所述校准传感器、所述交互适配器和所述机器人基座的姿态数据并传送给所述校准控制器，所述校准控制器被配置为响应于接收到自动校准命令，在所述校准传感器和所述交互适配器满足免碰撞校准移动条件时，控制所述交互适配器在所述校准传感器内执行校准移动来实现TCP校准。
[0006]根据本申请的另一方面，提供了一种应用于工业机器人的TCP校准方法，所述TCP校准方法由TCP校准装置中的校准控制器执行，所述TCP校准方法包括：获取经由放置在工业机器人的机器人基座以及所述TCP校准装置的校准传感器和交互适配器的指定表面区域中的陀螺仪传感器感测的所述机器人基座、所述校准传感器和所述交互适配器的姿态数据；根据所述校准传感器、所述交互适配器和所述机器人基座的姿态数据确定所述校准传感器和所述交互适配器是否满足免碰撞校准移动条件；以及响应于满足所述免碰撞校准移动条件，控制所述交互适配器在所述校准传感器内执行校准移动来实现TCP校准。
[0007]根据本申请的另一方面，提供了一种应用于工业机器人的TCP校准的方法，包括：
将TCP校准装置的校准传感器安装在所述TCP校准装置的安装底座的指定位置；将所述TCP校准装置的交互适配器安装为由工业机器人的夹具夹持；在所述校准传感器、所述交互适配器、陀螺仪传感器、工业机器人和所述TCP校准装置的校准控制器之间建立通信链路；将所述陀螺仪传感器分别放置在所述校准传感器、所述交互适配器和所述工业机器人的机器人基座的指定表面区域来感测所述校准传感器、所述交互适配器和所述机器人基座的姿态数据，所感测的姿态数据经由所建立的通信链路传送给所述校准控制器；以及响应于接收到自动校准命令，经由所述校准控制器来在所述校准传感器和所述交互适配器满足免碰撞校准移动条件时，控制所述交互适配器在所述校准传感器内执行校准移动来实现TCP校准。
[0008]根据本申请的另一方面，提供了一种计算机系统，包括：处理器；以及存储器，其存储计算机程序，所述计算机程序被执行时使得所述处理器执行如上所述的TCP校准方法。
[0009]根据本申请的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时使得处理器执行如上所述的TCP校准方法。
[0010]根据本申请的另一方面，提供了一种计算机程序产品，其包括计算机程序，所述计算机程序被执行时使得处理器执行如上所述的TCP校准方法。
[0011]利用根据本申请的TCP校准方案，使用陀螺仪传感器感测出的交互适配器、校准传感器和机器人基座的姿态数据来判断交互适配器和校准传感器之间是否满足免碰撞校准移动条件，并且在满足免碰撞校准移动条件时，才控制交互适配器进行校准移动，由此可以消除由于进行TCP校准时交互适配器和校准传感器发生碰撞而带来的不利影响，从而提升TCP校准效果。
附图说明
[0012]通过参照下面的附图，可以实现对于本申请的公开内容的本质和优点的进一步理解。在附图中，类似组件或特征可以具有相同的附图标记。
[0013]图1示出了根据本申请的实施例的处于执行TCP校准过程的TCP校准装置的示意图。
[0014]图2示出了根据本申请的实施例的处于分解状态的TCP校准装置的组件的示意图。
[0015]图3示出了根据本申请的实施例的交互适配器在x
‑
y平面的校准移动的立体示意图。
[0016]图4示出了根据本申请的实施例的交互适配器在x
‑
y平面的校准移动的俯视图。
[0017]图5示出了根据本申请的实施例的坐标系中的方位变化的示意图。
[0018]图6示出了根据本申请的实施例的校准控制器的实现示例的方框图。
[0019]图7示出了根据本申请的实施例的人机交互界面的示例示意图。
[0020]图8示出了根据本申请的实施例的TCP校准方法的流程图。
[0021]图9示出了根据本申请的实施例的由控制器执行的TCP校准过程的流程图。
[0022]图10示出了图9中的TCP校准操作的示例流程图。
[0023]图11示出了根据本申请的实施例的基于计算机系统实现的校准控制器的方框图。
[0024]附图标记
[0025]100 TCP校准装置
[0026]110 安装基座
[0027]120 陀螺仪传感器
[0028]130 校准传感器
[0029]140 交互适配器
[0030]150 校准控制器
[0031]160 人机交互界面
[0032]170 Home位置
[0033]123 对射式光电传感器
[0034]151 姿态数据接收模块
[0035]152 免碰撞校准判断模块
[0036]153 校准移动执行模块
[0037]154 校准数据接收模块
[0038]155 TCP偏差确定模块
[0039]156 TCP校准模块
[0040]161 工具栏
[0041]162 操作控制区域
[0042]163 结果呈现区域
[0043]164 配置区域
[0044]800 TCP校准方法...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种应用于工业机器人的TCP校准装置，包括：安装底座；可拆卸地安装在所述安装底座上的校准传感器；交互适配器，被配置为在进行TCP校准时由工业机器人的夹具夹持；陀螺仪传感器；以及分别与所述校准传感器、所述交互适配器、所述工业机器人和所述陀螺仪传感器可通信地连接的校准控制器，其中，所述陀螺仪传感器被分别放置在所述校准传感器、所述交互适配器和所述工业机器人的机器人基座的指定表面区域来感测所述校准传感器、所述交互适配器和所述机器人基座的姿态数据并传送给所述校准控制器，所述校准控制器被配置为响应于接收到自动校准命令，在所述校准传感器和所述交互适配器满足免碰撞校准移动条件时，控制所述交互适配器在所述校准传感器内执行校准移动来实现TCP校准。2.如权利要求1所述的TCP校准装置，其中，所述校准控制器包括：姿态数据接收模块，被配置为接收经由放置在所述校准传感器、所述交互适配器和所述机器人基座处的陀螺仪传感器感测的所述校准传感器、所述交互适配器和所述机器人基座的姿态数据；免碰撞校准判断模块，被配置为根据所述校准传感器、所述交互适配器和所述机器人基座的姿态数据确定所述校准传感器和所述交互适配器是否满足免碰撞校准移动条件；校准移动执行模块，被配置为响应于所述校准传感器和所述交互适配器满足所述免碰撞校准移动条件，控制所述交互适配器在所述校准传感器内执行校准移动；校准数据接收模块，被配置为从所述校准传感器接收在所述交互适配器执行校准移动时所述校准传感器感测到的感测数据；TCP偏差确定模块，被配置为根据所述感测数据确定所述工业机器人的TCP偏差；以及TCP校准模块，被配置为根据所确定出的TCP偏差来对所述工业机器人进行TCP校准。3.如权利要求1所述的TCP校准装置，其中，所述校准传感器包括传感器主体以及四组对射式光电传感器，所述传感器主体被实现为镂空正方体框架，每组对射式光电传感器被分别设置在所述传感器主体内侧的一个对角处，并且每组对射式光电传感器中的两个对射式光电传感器位于同一平面。4.如权利要求1所述的TCP校准装置，其中，所述校准控制器还包括：复位操作模块，被配置为响应于接收到自动复位命令，控制所述工具机器人的夹具按照预先制定的免碰撞路径自动返回到原点位置。5.如权利要求1所述的TCP校准装置，还包括：具有操作控制区域和结果呈现区域的人机交互界面，其中，所述操作控制区域被配置为供用户操作来发出操作命令，以及所述结果呈现区域被配置为呈现响应于所述操作命令而执行对应操作后所述工业机器人的姿态信息。6.如权利要求1所述的TCP校准装置，其中，所述安装基座利用快速组装系统实现。7.一种应用于工业机器人的TCP校准方法，所述TCP校准方法由TCP校准装置中的校准控制器执行，所述TCP校准方法包括：
获取经由放置在工业机器人的机器人基座以及所述TCP校准装置的校准传感器和交互适配...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁万，丁凯，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：
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