一种机器人末端定位方法、定位装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种机器人末端定位方法、定位装置及电子设备，该方法包括：获取第一工位位于基坐标系中的第一坐标值、第二工位位于参照物坐标系中的第二坐标值、机器人末端位于基坐标系中的第三坐标值；若第一平台位于预设停靠站点，且机器人末端位于参照物附近的预设测量区，则控制测距组件感测参照物位于工具坐标系中的第一6D位姿状态；根据第一坐标值、第二坐标值、第三坐标值和第一6D位姿状态，控制机器人末端于第一工位和第二工位之间取放工件。本发明专利技术所提供的定位方法，能够进行稳定的精确定位。定位。定位。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人末端定位方法、定位装置及电子设备


[0001]本专利技术涉及工业自动化
，尤其是涉及一种机器人末端定位方法、定位装置及电子设备。

技术介绍

[0002]目前，机器人场景的应用越来越广泛，在工业应用中机器人导航方式多为激光雷达或混合导航方式，无法满足工业场景中对参照物定位精度的要求，需要对参照物进行二次精定位。
[0003]二次精定位一般通过视觉系统来识别空间物体相对机器人的位姿状态。当环境中光变化较大，或者被识别物体的环境存在较多水雾、切削液杂质的情况时，该环境对传统的视觉系统影响较大。在该环境下，视觉镜头极易被水滴误入。当参照物、特征点等在视觉识别范围内的任何部位被水滴、杂质误入时，该系统将无法精确判断参照物相对机器人的位姿状态；某些使用场景中，例如，机床加工行业，传统视觉系统进行二次精定位的方案受到制约，且在使用过程中定位精度极不稳定。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的问题是传统定位方案的定位精度不稳定的问题。
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种机器人末端定位方法，应用于工件的取放系统，所述取放系统包括第一平台和第二平台，所述第一平台设有机器人和第一工位，所述机器人末端设有测距组件，所述第二平台设有参照物和第二工位；所述方法包括：
[0006]获取所述第一工位位于基坐标系中的第一坐标值、所述第二工位位于参照物坐标系中的第二坐标值、所述机器人末端位于所述基坐标系中的第三坐标值；
[0007]若所述第一平台位于预设停靠站点，且所述机器人末端位于所述参照物附近的预设测量区，则控制所述测距组件感测所述参照物位于工具坐标系中的第一6D位姿状态；
[0008]根据所述第一坐标值、所述第二坐标值、所述第三坐标值和所述第一6D位姿状态，控制所述机器人末端于所述第一工位和所述第二工位之间取放工件；
[0009]其中，所述基坐标系是基于机器人基座建立、所述参照物坐标系是基于所述参照物建立以及所述工具坐标系是基于机器人末端运动中心点建立。
[0010]可选地，所述测距组件包括设于所述机器人末端的第一测距传感器、第二测距传感器和第三测距传感器；所述参照物包括互相垂直相交于公共交点的第一面、第二面和第三面；所述控制所述测距组件感测所述参照物位于工具坐标系中的第一6D位姿状态，包括：
[0011]获取所述第一测距传感器位于所述工具坐标系中的第五坐标值，所述第二测距传感器位于所述工具坐标系中的第六坐标值，所述第三测距传感器位于所述工具坐标系中的第七坐标值；根据所述第五坐标值、所述第六坐标值和所述第七坐标值，分别计算得到第一测距传感器坐标系与所述工具坐标系的第一变换关系、第二测距传感器坐标系与所述工具坐标系的第二变换关系和第三测距传感器坐标系与所述工具坐标系的第三变换关系；
[0012]控制所述第一测距传感器感测所述第一面得到第一测量值，所述第二测距传感器感测所述第一面得到第二测量值，所述第三测距传感器感测所述第三面得到第三测量值；控制所述测距组件绕预设轴线旋转120
°
，所述第一测距传感器感测所述第二面得到第四测量值，所述第二测距传感器感测所述第二面得到第五测量值，所述第三测距传感器感测所述第一面得到第六测量值；
[0013]根据所述第一测量值、所述第二测量值、所述第三测量值、所述第四测量值、所述第五测量值、所述第六测量值，以及所述第一变换关系、所述第二变换关系、所述第三变换关系，计算得到所述参照物位于所述工具坐标系中的第一6D位姿状态；
[0014]其中，所述第一测距传感器坐标系是基于所述第一测距传感器建立的，所述第二测距传感器坐标系是基于所述第二测距传感器建立的，所述第三测距传感器坐标系是基于所述第三测距传感器建立的。
[0015]可选地，所述第一测距传感器、所述第二测距传感器和所述第三测距传感器均为激光测距传感器。
[0016]可选地，所述根据所述第一坐标值、所述第二坐标值、所述第三坐标值和所述第一6D位姿状态，控制所述机器人末端于所述第一工位和所述第二工位之间取放工件，包括：
[0017]根据所述第三坐标值，计算得到工具坐标系与基坐标系的第四变换关系；
[0018]根据所述第一6D位姿状态，计算得到参照物坐标系与工具坐标系的第五变换关系；
[0019]根据所述第二坐标值、所述第四变换关系及所述第五变换关系，计算得到所述第二工位在所述基坐标系中的第二6D位姿状态；
[0020]根据所述第二6D位姿状态和所述第一坐标值，控制所述机器人末端于所述第一工位和所述第二工位之间取放件。
[0021]可选地，所述方法还包括：
[0022]若接受到定位指令，则判断所述第一平台是否位于预设停靠站点，若是，则控制所述机器人末端位于所述参照物附近的预设测量区。
[0023]可选地，所述第二平台具有多个，所述预设停靠站点具有多个且与所述第二平台相对应，所述停靠站点设于所述第二平台的附近区域；所述方法还包括：
[0024]控制所述第一平台停靠于所述预设停靠站点。
[0025]可选地，所述第一坐标值通过机器人示教的方式获取；和/或，所述第二坐标值通过机器人示教的方式获取；和/或，所述第三坐标值通过机器人示教的方式获取。
[0026]与现有技术相比，本专利技术所提供的机器人末端定位方法的有益效果在于：本专利技术所提供的机器人末端定位方法中，若第一平台位于预设停靠站点，且机器人末端位于参照物附近的预设测量区，则通过测距组件感测到参照物位于工具坐标系中的第一6D位姿状态，通过第二工位位于参照物坐标系中的第二坐标值和第一6D位姿状态，可以得到第二工位位于工具坐标系中的第一相对位姿状态，而工具坐标系是基于机器人末端运动中心建立的，因此，进一步通过第一相对位姿状态和机器人末端位于基坐标系的第三坐标值可以得到第二工位位于基坐标系中的第二6D位姿状态，而第一坐标值为第一工位位于基坐标系中的坐标值，即：第一坐标值、第三坐标值和第二6D位姿状态均为基于同一坐标系(基坐标系)的位置参数，此时，机器人末端则能够精确地获取到第一工位与第二工位之间的相对位置
关系，进行实现稳定、精确的定位，并实现稳定且精确地于第一工位与第二工位之间进行取放工件工作。
[0027]本专利技术提供一种机器人末端定位装置，应用于工件的取放系统，所述取放系统包括第一平台和第二平台，所述第一平台设有机器人和第一工位，所述机器人末端设有测距组件，所述第二平台设有参照物和第二工位；所述装置包括：
[0028]获取模块，获取所述第一工位位于基坐标系中的第一坐标值、所述第二工位位于参照物坐标系中的第二坐标值、所述机器人末端位于所述基坐标系中的第三坐标值；
[0029]控制模块，若所述第一平台位于预设停靠站点，且所述机器人末端位于所述参照物附近的预设测量区，则控制所述测距组件感测所述参照物位于工具坐标系中的第一6D位姿状态；根据所述第一坐标值、所述第二坐标值、所述第三坐标值和所述第一6D位姿状态，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人末端定位方法，其特征在于，应用于工件的取放系统，所述取放系统包括第一平台和第二平台，所述第一平台设有机器人和第一工位，所述机器人末端设有测距组件，所述第二平台设有参照物和第二工位；所述方法包括：获取所述第一工位位于基坐标系中的第一坐标值、所述第二工位位于参照物坐标系中的第二坐标值、所述机器人末端位于所述基坐标系中的第三坐标值；若所述第一平台位于预设停靠站点，且所述机器人末端位于所述参照物附近的预设测量区，则控制所述测距组件感测所述参照物位于工具坐标系中的第一6D位姿状态；根据所述第一坐标值、所述第二坐标值、所述第三坐标值和所述第一6D位姿状态，控制所述机器人末端于所述第一工位和所述第二工位之间取放工件；其中，所述基坐标系是基于机器人基座建立、所述参照物坐标系是基于所述参照物建立以及所述工具坐标系是基于机器人末端运动中心点建立。2.根据权利要求1所述的机器人末端定位方法，其特征在于，所述测距组件包括设于所述机器人末端的第一测距传感器、第二测距传感器和第三测距传感器；所述参照物包括互相垂直相交于公共交点的第一面、第二面和第三面；所述控制所述测距组件感测所述参照物位于工具坐标系中的第一6D位姿状态，包括：获取所述第一测距传感器位于所述工具坐标系中的第五坐标值，所述第二测距传感器位于所述工具坐标系中的第六坐标值，所述第三测距传感器位于所述工具坐标系中的第七坐标值；根据所述第五坐标值、所述第六坐标值和所述第七坐标值，分别计算得到第一测距传感器坐标系与所述工具坐标系的第一变换关系、第二测距传感器坐标系与所述工具坐标系的第二变换关系和第三测距传感器坐标系与所述工具坐标系的第三变换关系；控制所述第一测距传感器感测所述第一面得到第一测量值，所述第二测距传感器感测所述第一面得到第二测量值，所述第三测距传感器感测所述第三面得到第三测量值；控制所述测距组件绕预设轴线旋转120
°
，所述第一测距传感器感测所述第二面得到第四测量值，所述第二测距传感器感测所述第二面得到第五测量值，所述第三测距传感器感测所述第一面得到第六测量值；根据所述第一测量值、所述第二测量值、所述第三测量值、所述第四测量值、所述第五测量值、所述第六测量值，以及所述第一变换关系、所述第二变换关系、所述第三变换关系，计算得到所述参照物位于所述工具坐标系中的第一6D位姿状态；其中，所述第一测距传感器坐标系是基于所述第一测距传感器建立的，所述第二测距传感器坐标系是基于所述第二测距传感器建立的，所述第三测距传感器坐标系是基于所述第三测距传感器建立的。3.根据权利要求2所述的机器人末端定位方法，其特征在于，所述第一测距传感器、所述第二测距传感器和所述第三测距传感器均为激光测距传感器。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫以勋，王争，陈兆芃，李英立，黎田，罗金荣，赵志强，郭大伟，
申请(专利权)人：北京思灵机器人科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：