多关节机械臂及其底座零位标定方法、装置和可读介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种多关节机械臂及其底座零位标定方法、装置和可读介质。该方法包括：读取底座惯性传感器的第一底座惯性信息，获得底座安装平面和水平面的安装夹角，其中，底座惯性传感器设置在底座中；根据第二关节、第三关节和第四关节各自的零位信息获得第二关节、第三关节和第四关节的实时姿态；当安装夹角在预设平行范围内时，读取第一地磁传感器的第一地磁数据和第二地磁传感器的第二地磁数据，根据第一地磁数据、第二地磁数据和第二关节、第三关节和第四关节的实时姿态，获得当前第一关节相对于第一关节零位的第一夹角，其中，第一地磁传感器设置在底座中，第二地磁传感器设置在第四关节和多关节机械臂的末端之间的小臂中。第四关节和多关节机械臂的末端之间的小臂中。第四关节和多关节机械臂的末端之间的小臂中。

【技术实现步骤摘要】
多关节机械臂及其底座零位标定方法、装置和可读介质


[0001]本专利技术主要涉及机器人领域，尤其涉及一种多关节机械臂及其底座零位标定方法、装置和计算机可读介质。

技术介绍

[0002]串联多关节机械臂在各个工业领域中的应用越来越广泛。通常，多关节机械臂在出厂时要进行零位标定，获得各个活动关节的零位信息，该零位信息对于多关节机械臂在后期工作中的精确运动控制起到关键作用。在实际工作中，机械臂是通过底座被固定在安装平面上，在经过一段时间的使用之后机械臂的零位信息会发生一定的变化，例如机械臂经过维修，需要进行拆装或电机更换等，出厂的零位信息与实际的零位信息不匹配，则需要对机械臂进行重新标定。在目前的零位标定方法中，有的需要采用专业标定设备，比如激光跟踪仪、拉线编码器测量仪等，有的则是需要采用机械臂厂家自主设计的标定设备。无论是哪种方法都需要依赖额外的设备和专业的工程人员，并且通常需要在客户现场进行零位标定，耗费人力物力，具有诸多不便。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供方便、准确、自动实现底座零位标定的多关节机械本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多关节机械臂的底座零位标定方法，所述多关节机械臂包括底座，以及在所述底座之上依次设置的第一关节、第二关节、第三关节和第四关节，其特征在于，包括：读取底座惯性传感器的第一底座惯性信息，根据所述第一底座惯性信息获得底座安装平面和水平面的安装夹角，其中，所述底座惯性传感器设置在所述底座中；获得所述第二关节、所述第三关节和所述第四关节各自的零位信息，根据所述零位信息获得所述第二关节、所述第三关节和所述第四关节的实时姿态；以及当所述安装夹角在预设平行范围内时，读取第一地磁传感器的第一地磁数据和第二地磁传感器的第二地磁数据，根据所述第一地磁数据、所述第二地磁数据和所述第二关节、所述第三关节和所述第四关节的实时姿态，获得当前所述第一关节相对于第一关节零位的第一夹角，其中，所述第一地磁传感器设置在所述底座中，所述第二地磁传感器设置在所述第四关节和所述多关节机械臂的末端之间的小臂中。2.如权利要求1所述的底座零位标定方法，其特征在于，还包括：控制所述第一关节旋转所述第一夹角，此时所述第一关节位于所述第一关节零位。3.如权利要求1所述的底座零位标定方法，其特征在于，当所述安装夹角在预设平行范围内时，还包括：控制所述第二关节和所述第三关节的实时姿态，使所述第四关节的旋转轴线平行于所述底座安装平面，根据所述第一地磁数据和所述第二地磁数据获得所述第一关节相对于第一关节零位的第一夹角。4.如权利要求1所述的底座零位标定方法，其特征在于，采用下面的公式获得所述第一夹角：夹角：其中，A1表示所述第一夹角，q2、q3、q4分别表示所述第二关节、所述第三关节、所述第四关节的当前位置相对于第二关节零位、第三关节零位、第四关节零位的旋转角度，x,y,z表示所述第二地磁传感器感测到的地磁数据在小臂坐标系中的坐标值，X、Y表示所述第一地磁传感器感测到的地磁数据在底座坐标系中的坐标值，atan表示反正切函数。5.如权利要求1所述的底座零位标定方法，其特征在于，还包括：当所述安装夹角在所述预设平行范围外时，控制所述第二关节和所述第三关节的实时姿态，使所述第四关节的旋转轴线平行于所述底座安装平面，读取所述底座惯性传感器的第二底座惯性信息和小臂惯性传感器的第二小臂惯性信息，根据所述第二底座惯性信息和所述第二小臂惯性信息获得所述底座安装平面和所述第四关节的旋转轴线之间的第二夹角，旋转所述第一关节使所述第二夹角为零，此时所述第一关节位于其零位，其中，所述小臂惯性传感器设置在所述小臂中。6.如权利要求1所述的底座零位标定方法，其特征在于，所述预设平行范围是正负30度之间。7.如权利要求1所述的底座零位标定方法，其特征在于，所述多关节机械臂还包括第五关节，获得所述第二关节、所述第三关节和所述第四关节各自的零位信息的方法包括：读取大臂惯性传感器的第一大臂惯性信息，根据所述第一大臂惯性信息获得大臂和所述底座安装平面的第三夹角，其中，所述大臂位于所述第二关节和所述第三关节之间，所述大臂惯性传感器设置在所述大臂内部；
控制所述第二关节旋转使所述第三夹角等于90度，此时所述第二关节位于其零位；读取小臂惯性传感器的第一小臂惯性信息，根据所述第一小臂惯性信息获得所述小臂和所述大臂之间的第四夹角，旋转所述第三关节使所述第四夹角等于90度，此时所述第三关节位于其零位，其中，所述小臂惯性传感器设置在所述小臂中；控制所述第四关节旋转，读取所述小臂惯性传感器的第二小臂惯性信息，根据所述第二小臂惯性信息计算所述第四关节的第四偏转角，控制所述第四关节旋转所述第四偏转角，使所述第五关节的旋转轴线平行于所述底座安装平面，此时所述第四...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺岩，黄舒平，
申请(专利权)人：上海捷勃特机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：