激光传感偏差确定方法、机器人运动控制方法和相关设备技术

本申请提供一种激光传感偏差确定方法、机器人运动控制方法和相关设备，涉及机器人技术领域。本申请通过控制作业机器人带动激光传感器对准目标标定点，并获取激光传感器针对目标标定点测量出的第一校验位置，接着控制作业机器人带动作业工具对准所述目标标定点，并获取激光传感器针对目标标定点测量出的第二校验位置，而后根据第一校验位置、第二校验位置及激光传感器在作业机器人处的原始标定旋转矩阵，直接计算该激光传感器当前在作业机器人处的实际安装位置相对于原始安装位置的传感数据偏差，以便作业机器人能够在无需调整的原始标定变换矩阵的基础上，直接利用传感数据偏差实现满足期望控制效果的后续加工作业。实现满足期望控制效果的后续加工作业。实现满足期望控制效果的后续加工作业。

【技术实现步骤摘要】
激光传感偏差确定方法、机器人运动控制方法和相关设备


[0001]本申请涉及机器人
，具体而言，涉及一种激光传感偏差确定方法、机器人运动控制方法和相关设备。

技术介绍

[0002]随着科学技术的不断发展，机器人技术在各大行业的应用越发广泛，其中加工制造业便是机器人技术的一项重要应用领域。应用于加工制造业的作业机器人通常需要在机器人末端处安装激光传感器及作业工具，以通过激光传感器探测出机器人末端的实际末端位姿，而后在实际末端位姿的基础上根据预设的产品加工轨迹调整作业机器人的整体运动状况，使作业工具能够按照产品加工轨迹对待加工对象进行加工处理。
[0003]值得注意的是，作业机器人在实际使用过程中往往会因长期使用、器件碰撞等原因导致激光传感器在机器人末端的实际安装位置相对于原始安装位置发生偏移，使作业机器人按照激光传感器在作业机器人处的原始标定变换矩阵运动时无法达到预期控制效果。针对这种异常工况，目前需要由工程师利用标定板对安装在作业机器人上的激光传感器重新进行手眼标定，以重新确定激光传感器当前对应的实际变换矩阵，而后利用确定出的实际变换矩阵对作业机器人的原始标定变换矩阵进行更新，从而确保作业机器人在后续作业过程中能够达到期望控制效果。这种变换矩阵更新方案需要执行复杂的手眼标定流程，整体存在标定耗时长、计算资源占用量大的问题呢，对应作业机器人无法快速恢复使用。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请的目的在于提供一种激光传感偏差确定方法、机器人运动控制方法、激光传感偏差确定装置、机器人运动控制装置、机器人控制设备和可读存储介质，能够通过简单的机器人控制操作快速确定出激光传感器的实际安装位置相对于原始安装位置的传感数据偏差，以便对应作业机器人能够在无需调整的原始标定变换矩阵的基础上，直接利用确定出的传感数据偏差通过传感数据补偿方式执行满足期望控制效果的后续加工作业，从而避免执行手眼标定流程，确保作业机器人能够快速恢复使用。
[0005]为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
[0006]第一方面，本申请提供一种激光传感偏差确定方法，所述方法包括：
[0007]控制作业机器人带动激光传感器对准目标标定点，并获取所述激光传感器针对所述目标标定点测量出的第一校验位置，其中所述激光传感器安装在所述作业机器人的机器人末端；
[0008]控制所述作业机器人带动作业工具对准所述目标标定点，并获取所述作业工具针对所述目标标定点测量出的第二校验位置，其中所述作业工具安装在所述作业机器人的机器人末端；
[0009]获取所述激光传感器在所述作业机器人处的原始标定旋转矩阵，并根据所述原始标定旋转矩阵、所述第一校验位置以及所述第二校验位置，计算所述激光传感器当前在所
述作业机器人处的实际安装位置相对于原始安装位置的传感数据偏差。
[0010]在可选的实施方式中，所述根据所述原始标定旋转矩阵、所述第一校验位置以及所述第二校验位置，计算所述激光传感器当前在所述作业机器人处的实际安装位置相对于原始安装位置的传感数据偏差的步骤，包括：
[0011]计算所述第二校验位置相对于所述第一校验位置的校验位置差值；
[0012]计算所述原始标定旋转矩阵的逆矩阵，得到对应的目标逆矩阵；
[0013]对所述目标逆矩阵及所述校验位置差值进行矩阵乘法运算，得到所述传感数据偏差。
[0014]在可选的实施方式中，所述传感数据偏差的计算公式采用如下式子进行表示：
[0015][0016]其中，用于表示所述激光传感器当前在所述作业机器人处的实际安装位置相对于原始安装位置的传感数据偏差，用于表示所述激光传感器的激光坐标系L相对于所述作业机器人的基坐标系B的原始标定旋转矩阵，用于表示所述目标标定点在所述作业机器人的基坐标系B下的第二校验位置，用于表示所述目标标定点在所述作业机器人的基坐标系B下的第一校验位置。
[0017]第二方面，本申请提供一种机器人运动控制方法，所述方法包括：
[0018]获取激光传感器当前在作业机器人处针对待加工对象采集到的原始传感数据，以及所述激光传感器当前在所述作业机器人处对应的传感数据偏差，其中所述传感数据偏差采用前述实施方式中任意一项所述的激光传感偏差确定方法得到；
[0019]按照所述传感数据偏差对所述原始传感数据进行数据补偿，得到所述待加工对象在所述作业机器人处对应的实际传感数据；
[0020]根据所述实际传感数据及所述激光传感器在所述作业机器人处的原始标定变换矩阵，基于机器人运动学原理计算所述作业机器人的机器人末端当前的实际末端位姿；
[0021]根据所述实际末端位姿及所述作业机器人当前在针对待加工对象的期望作业轨迹中的期望末端位姿，基于机器人逆运动学原理控制所述作业机器人运动。
[0022]在可选的实施方式中，所述按照所述传感数据偏差对所述原始传感数据进行数据补偿，得到所述待加工对象在所述作业机器人处对应的实际传感数据的步骤，包括：
[0023]对所述传感数据偏差及所述原始传感数据进行数据加法运算，得到所述实际传感数据。
[0024]第三方面，本申请提供一种激光传感偏差确定装置，所述装置包括：
[0025]第一校验位置获取模块，用于控制作业机器人带动激光传感器对准目标标定点，并获取所述激光传感器针对所述目标标定点测量出的第一校验位置，其中所述激光传感器安装在所述作业机器人的机器人末端；
[0026]第二校验位置获取模块，用于控制所述作业机器人带动作业工具对准所述目标标定点，并获取所述作业工具针对所述目标标定点测量出的第二校验位置，其中所述作业工具安装在所述作业机器人的机器人末端；
[0027]传感数据偏差计算模块，用于获取所述激光传感器在所述作业机器人处的原始标
定旋转矩阵，并根据所述原始标定旋转矩阵、所述第一校验位置以及所述第二校验位置，计算所述激光传感器当前在所述作业机器人处的实际安装位置相对于原始安装位置的传感数据偏差。
[0028]在可选的实施方式中，所述传感数据偏差的计算公式采用如下式子进行表示：
[0029][0030]其中，用于表示所述激光传感器当前在所述作业机器人处的实际安装位置相对于原始安装位置的传感数据偏差，用于表示所述激光传感器的激光坐标系L相对于所述作业机器人的基坐标系B的原始标定旋转矩阵，用于表示所述目标标定点在所述作业机器人的基坐标系B下的第二校验位置，用于表示所述目标标定点在所述作业机器人的基坐标系B下的第一校验位置。
[0031]第四方面，本申请提供一种机器人运动控制装置，所述装置包括：
[0032]激光传感数据获取模块，用于获取激光传感器当前在作业机器人处针对待加工对象采集到的原始传感数据，以及所述激光传感器当前在所述作业机器人处对应的传感数据偏差，其中所述传感数据偏差采用前述实施方式中任意一项所述的激光传感偏差确定方法得到；
[0033]激光传感数据补偿模块，用于按照所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光传感偏差确定方法，其特征在于，所述方法包括：控制作业机器人带动激光传感器对准目标标定点，并获取所述激光传感器针对所述目标标定点测量出的第一校验位置，其中所述激光传感器安装在所述作业机器人的机器人末端；控制所述作业机器人带动作业工具对准所述目标标定点，并获取所述作业工具针对所述目标标定点测量出的第二校验位置，其中所述作业工具安装在所述作业机器人的机器人末端；获取所述激光传感器在所述作业机器人处的原始标定旋转矩阵，并根据所述原始标定旋转矩阵、所述第一校验位置以及所述第二校验位置，计算所述激光传感器当前在所述作业机器人处的实际安装位置相对于原始安装位置的传感数据偏差。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述原始标定旋转矩阵、所述第一校验位置以及所述第二校验位置，计算所述激光传感器当前在所述作业机器人处的实际安装位置相对于原始安装位置的传感数据偏差的步骤，包括：计算所述第二校验位置相对于所述第一校验位置的校验位置差值；计算所述原始标定旋转矩阵的逆矩阵，得到对应的目标逆矩阵；对所述目标逆矩阵及所述校验位置差值进行矩阵乘法运算，得到所述传感数据偏差。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述传感数据偏差的计算公式采用如下式子进行表示：其中，用于表示所述激光传感器当前在所述作业机器人处的实际安装位置相对于原始安装位置的传感数据偏差，用于表示所述激光传感器的激光坐标系L相对于所述作业机器人的基坐标系B的原始标定旋转矩阵，用于表示所述目标标定点在所述作业机器人的基坐标系B下的第二校验位置，用于表示所述目标标定点在所述作业机器人的基坐标系B下的第一校验位置。4.一种机器人运动控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取激光传感器当前在作业机器人处针对待加工对象采集到的原始传感数据，以及所述激光传感器当前在所述作业机器人处对应的传感数据偏差，其中所述传感数据偏差采用权利要求1
‑
3中任意一项所述的激光传感偏差确定方法得到；按照所述传感数据偏差对所述原始传感数据进行数据补偿，得到所述待加工对象在所述作业机器人处对应的实际传感数据；根据所述实际传感数据及所述激光传感器在所述作业机器人处的原始标定变换矩阵，基于机器人运动学原理计算所述作业机器人的机器人末端当前的实际末端位姿；根据所述实际末端位姿及所述作业机器人当前在针对待加工对象的期望作业轨迹中的期望末端位姿，基于机器人逆运动学原理控制所述作业机器人运动。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述按照所述传感数据偏差对所述原始传感数据进行数据补偿，得到所述待加工对象在所述作业机器人处对应的实际传感数据的步
骤，包括：对所述传感数据偏差及所述原始传感数据进行数据加法运算，得到所述实际传感数据。6.一种激光传感偏差确定装置，其特征在于，所述装置包括：第一校验位置获取模块，用于控制作业机器人带动激光传感器对准目标标定点...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁磊，王超，高加超，王悦，周威海，
申请(专利权)人：法奥意威苏州机器人系统有限公司，
类型：发明
国别省市：