【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开的示例实施例总体上涉及一种机器人系统，更具体地涉及用于管理机器人系统中的工具的方法、装置、系统和计算机可读介质，使得工具可以以更有效的方式控制。
技术介绍
1、随着计算机和自动控制的发展，机器人系统已被广泛用于处理制造业中各种类型的对象。例如，工具可以被装备在机器人系统的端臂处，用于测量、切割、抓取和其他操作。为了在机器人系统中实现高性能，工程师需要花费大量时间和精力首先校准工具。已经提出了用于校准机器人系统中的工具的若干解决方案。然而，这些解决方案需要工程师手动实施复杂的操作，以便获得用于校准的多个参考位置。这些操作需要丰富的校准知识，并且缺乏经验的工程师很难独立校准机器人系统中的工具。因此，期望提出一种简单有效的方法来管理机器人系统中的工具。
技术实现思路
1、本公开的示例实施例提供了用于管理机器人系统的工具的解决方案。
2、在第一方面中，本公开的示例实施例提供了一种用于管理机器人系统的方法。该方法包括：获得当工具被放置在用于校准工具的校准对象的表面上的姿势下时机器人系统的机器人臂的多个臂位置，该姿势表示机器人臂的旋转参数；基于多个臂位置确定校准对象的中心；以及基于中心的位置和姿势生成用于校准工具的机器人臂的参考位置。与通过具有尖锐尖端的校准工具来校准工具的常规解决方案相比，根据本公开的校准对象可以具有更大的表面而不是仅具有尖锐尖端。在校准程序期间，工程师可以很容易地将待校准工具放置在校准对象的表面上。与用于将工具精确地放置在尖锐尖端处的常规解决方案相比，可以
3、在一些实施例中，确定校准对象的中心包括：基于校准对象的表面和校准对象的形状之间的几何关系来确定校准对象的中心。利用这些实施例，不需要将工具对准尖锐尖端以收集用于校准工具的参考位置。相反，可以将工具放置在表面上所需的位置处，然后可以使用校准对象的中心来确定参考位置。因此，需要有经验的工程师手动操作的复杂校准程序可以通过基于校准对象的表面和形状之间的几何关系的计算程序来改进。
4、在一些实施例中，校准对象的形状包括球、柱体、立方体、长方体、锥体和多面体中的任意一种形状，并且获得多个臂位置包括：基于校准对象的形状确定多个臂位置的数目；以及基于所确定的数目来获得多个臂位置。利用这些实施例，校准对象可以以各种形状制造。例如，具有适当形状的校准对象可以根据机器人系统的操作环境的周围区域来选择，然后可以基于校准对象的形状来调整校准程序。因此，校准对象的各种形状可以为工具校准提供更灵活的选择。
5、在一些实施例中，生成机器人臂的参考位置包括：基于中心的位置生成参考位置中与位置相关的分量；以及基于机器人臂的旋转参数生成参考位置中与旋转相关的分量。利用这些实施例，可以以简单有效的方式确定分量(例如当采用具有六个自由度的位置格式时的三个位置分量和三个旋转分量)。
6、在一些实施例中，该方法还包括：根据以上方法生成多个参考位置；以及基于多个参考位置，确定机器人臂的臂坐标与机器人系统的工具中心位置(tcp)坐标之间的变换关系。利用这些实施例，多个参考位置(例如四个或多个)可以通过分别在多个姿势下将工具放置在校准对象的表面上来生成。因此，多个参考位置可以被进一步用于校准工具。与分别在多个姿势下将工具精确放置在校准工具的尖锐尖端处的常规解决方案相比，这些实施例可以获得参考位置并且利用简单的手动操作准确地校准工具。
7、在一些实施例中，确定变换关系包括：基于臂坐标、tcp坐标和机器人系统的基准坐标之间的几何关系来生成方程；以及通过求解方程来确定变换关系。利用这些实施例，确定变换关系的技术问题被转换为用于求解方程的数学问题。此处，可以通过最小二乘法容易地求解方程，然后可以以快速有效的方式确定变换关系。
8、在一些实施例中，基于变换关系来校准工具。利用这些实施例，工具可以基于所确定的变换关系以有效的方式来校准。
9、在一些实施例中，该工具包括探针工具，并且该方法还包括：利用校准工具来确定目标对象的尺寸。利用这些实施例，可以准确且有效地校准探针工具，然后可以测量目标对象的准确尺寸。
10、在一些实施例中，确定目标对象的尺寸包括：分别接收目标对象中的第一位置和目标对象中的第二位置；以及基于第一位置和第二位置之间的偏差来确定目标对象的尺寸。利用这些实施例，由于第一位置和第二位置两者都是由校准的探针工具测量的准确位置，因此从第一位置和第二位置确定的尺寸也是准确和可靠的。
11、在一些实施例中，工具被部署在机器人臂和与机器人系统相关联的固定位置中的任意一个位置处，并且校准对象被部署在机器人臂和固定位置中的另一个处。利用这些实施例，基于机器人系统的具体环境，校准对象可以被部署在机器人臂的尖端或机器人系统中的固定位置处。因此，为校准工具提供了多个选择。
12、在第二方面中，本公开的示例实施例提供了一种用于管理机器人系统中的工具的装置。该装置包括：获得单元，被配置用于获得当工具被放置在用于校准工具的校准对象的表面上的姿势下时机器人系统的机器人臂的多个臂位置，该姿势表示机器人臂的旋转参数；确定单元，被配置用于基于多个臂位置确定校准对象的中心；以及生成单元，被配置用于基于中心的位置和姿势生成用于校准工具的机器人臂的参考位置。
13、在一些实施例中，确定单元还被配置用于：基于校准对象的表面和校准对象的形状之间的几何关系来确定校准对象的中心。
14、在一些实施例中，校准对象的形状包括球、柱体、立方体、长方体、锥体和多面体中的任意一种形状，并且获得单元还被配置用于：基于校准对象的形状确定多个臂位置的数目；以及基于所确定的数目来获得多个臂位置。
15、在一些实施例中，生成单元还被配置用于：基于中心的位置生成参考位置中与位置相关的分量；以及基于机器人臂的旋转参数生成参考位置中与旋转相关的分量。
16、在一些实施例中，生成单元还被配置用于生成多个参考位置；并且该装置还包括：变换关系确定单元，被配置用于基于多个参考位置来确定机器人臂的臂坐标和机器人系统的工具中心位置(tcp)坐标之间的变换关系。
17、在一些实施例中，变换关系确定单元还被配置用于：基于臂坐标、tcp坐标和机器人系统的基准坐标之间的几何关系来生成方程；以及通过求解方程来确定变换关系。
18、在一些实施例中，该装置还包括：校准单元，被配置用于基于变换关系来校准工具。
19、在一些实施例中，该工具包括探针工具，并且该装置还包括：测量单元，被配置用于利用校准工具来确定目标对象的尺寸。
20、在一些实施例中，测量单元还被配置用于：分别接收目标对象中的第一位置和目标对象中的第二位置；以及基于第一位置和第二位置之间的偏差来确定目标对象的尺寸。
21、在一些实施例中，工具被部署在机器人臂和与机器人系统相关联的固定位置中的任意一个位置处，并且校准本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于管理机器人系统中的工具的方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述校准对象的所述中心包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述校准对象的所述形状包括球、柱体、立方体、长方体、锥体和多面体中的任意一种形状，并且获得所述多个臂位置包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其中生成所述机器人臂的所述参考位置包括：
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其中确定所述变换关系包括：
7.根据权利要求5所述的方法，还包括：基于所述变换关系来校准所述工具。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述工具包括探针工具，并且所述方法还包括：利用所述校准工具来确定目标对象的尺寸。
9.根据权利要求7所述的方法，其中确定所述目标对象的所述尺寸包括：
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述工具被部署在所述机器人臂和与所述机器人系统相关联的固定位置中的任意一个位置处，并且所述校准对象被部署在所述机器人臂和所述固定位置中的另一个位置处。
<...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于管理机器人系统中的工具的方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述校准对象的所述中心包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述校准对象的所述形状包括球、柱体、立方体、长方体、锥体和多面体中的任意一种形状，并且获得所述多个臂位置包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其中生成所述机器人臂的所述参考位置包括：
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其中确定所述变换关系包括：
7.根据权利要求5所述的方法，还包括：基于所述变换关系来校准所述工具。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述工具包括探针工具，并且所述方法还包括：利用所述校准工具来确定目标对象的尺寸。
9.根据权利要求7所述的方法，其中确定所述目标对象的所述尺寸包括：
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述工具被部署在所述机器人臂和与所述机器人系统相关联的固定位置中的任意一个位置处，并且所述校准对象被部署在所述机器人臂和所述固定位置中的另一个位置处。
11.一种用于管理机器人系统中的工具的装置，包括：
12.根据权利要求11所述的装置，其中所述确定单元还被配置用于：
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述校准对象的所述形状包括球、柱体、立方体、长方体、锥体和多面体中的任...
【专利技术属性】
技术研发人员：常鹍，邵文瑶，夏殿飞，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。