【技术实现步骤摘要】
本申请涉及机械手臂领域，更具体而言，涉及一种标定方法、标定装置和标定系统。
技术介绍
1、传统tcp标定方法(total convolutional profile，tcp)为使用标定针尖对位的四点法或六点法(通过物体上几个已知点来估计参数)，需要人工操作控制机械手的末端执行器作业点以4个或以上不同的姿态触碰标定针尖进行标定，标定过程中需要用人眼判断作业点是否对准针尖，操作难度大，且人眼观察精度有限，导致tcp标定的精度不高，影响实际作业精度。
技术实现思路
1、本申请实施方式提供一种标定方法、标定装置、标定系统、计算机设备、和非易失性计算机可读存储介质。可以通过获取接触检测装置的接触探头接触到靶平面的各个触点时，机械手的标定位姿，再根据各个触点对应的标定位姿，分别计算各个标定位姿对应的机械手坐标系和法兰坐标系之间的位姿转换关系，最后根据各个标定位姿对应的位姿转换关系及各个触点的准确的共面关系，准确地标定执行器的中心在法兰坐标系下的标定位置坐标，完成tcp标定。
2、本申请实施方式的标定方法用于标定安装在机械手的执行器的中心点在所述机械手的法兰坐标系下的标定位置坐标，所述方法包括：获取接触检测装置的接触探头接触到靶平面(标定板)的各个触点时，所述机械手的标定位姿，所述接触检测装置设置在所述法兰，所述接触探头的位置与所述执行器的中心点重合，所述接触检测装置用于在所述接触探头接触所述靶平面时，发出提示信息；根据各个触点对应的所述标定位姿，分别计算各个所述标定位姿对应的机械手
3、在某些实施例中，所述标定位姿包括位置坐标和姿态角，所述位姿转换关系包括平移矩阵和旋转矩阵，所述根据各个触点对应的所述标定位姿，分别计算各个所述标定位姿对应的位姿转换关系，包括：根据所述标定姿态的位置坐标，计算所述标定姿态对应的平移矩阵；根据所述标定姿态的姿态角，计算所述标定姿态对应的旋转矩阵。
4、在某些实施例中，所述根据各个所述标定位姿对应的位姿转换关系及各个触点的共面关系，计算所述标定位置坐标，包括：根据各个所述标定位姿对应的位姿转换关系，建立所述标定位置坐标和各个所述触点在机械手坐标系下的触点坐标的第一函数关系；建立靶平面的法向量和任意三个不共线的触点的所述触点坐标的第二函数关系；基于各个触点的共面关系，建立所述法向量和任意两个所述触点坐标形成的触点向量的第三函数关系；基于所述第一函数关系、所述第二函数关系和第三函数关系，计算所述标定位置坐标。
5、在某些实施例中，所述触点的个数为6个，计算所述法向量的3个触点和形成所述触点向量的触点不同。
6、在某些实施例中，所述基于所述第一函数关系、所述第二函数关系和第三函数关系，计算所述标定位置坐标，包括：根据所述执行器的物理尺寸，确定所述执行器的中心点安装在所述法兰时的初始位置坐标；基于预设的非线性求解算法、所述初始位置坐标、所述第一函数关系、所述第二函数关系和第三函数关系，计算所述标定位置坐标。
7、在某些实施例中，还包括：根据各个所述标定位姿对应的位姿转换关系和已标定得到的所述标定位置坐标，计算各个触点在机械手坐标系下的预测坐标；计算各个触点对应的预测坐标和靶平面的距离的均方根误差；在所述均方根误差小于预设误差的情况下，确定所述标定位置坐标标定完成；在所述均方根误差大于预设误差的情况下，将已标定得到的所述标定位置坐标作为所述初始位置坐标，并再次进入基于预设的非线性求解算法、所述初始位置坐标、所述第一函数关系、所述第二函数关系和第三函数关系，计算所述标定位置坐标的步骤。
8、在某些实施例中，各个触点中，至少存在不共线的3个触点。
9、在某些实施例中，所述接触检测装置包括球杆仪，所述球杆仪包括安装部、探针和所述接触探头，所述探针设置在所述安装部，所述接触探头设置在所述探针远离所述安装部的一端。
10、本申请实施方式的标定装置用于标定安装在机械手的执行器的中心点在所述机械手的法兰坐标系下的标定位置坐标，所述装置包括：获取模块，用于获取接触检测装置的接触探头接触到靶平面(标定板)的各个触点时，所述机械手的标定位姿，所述接触检测装置设置在所述法兰，所述接触探头的位置与所述执行器的中心点重合，所述接触检测装置用于在所述接触探头接触所述靶平面时，发出提示信息；第一计算模块，用于根据各个触点对应的所述标定位姿，分别计算各个所述标定位姿对应的机械手坐标系和法兰坐标系之间的位姿转换关系；第二计算模块，用于根据各个所述标定位姿对应的位姿转换关系及各个触点的共面关系，计算所述标定位置坐标。
11、本申请实施方式的标定系统包括用于标定安装在机械手的执行器的中心点在所述机械手的法兰坐标系下的标定位置坐标，所述标定系统包括：标定装置，包括靶平面；接触检测装置，所述接触检测装置设置在所述法兰，所述接触探头的位置与所述执行器的中心点重合，所述接触检测装置用于在所述接触探头接触所述靶平面时，发出提示信息；处理器，所述处理器用于执行上述任一实施方式所述的标定方法。
12、本申请实施方式的计算机设备包括处理器、存储器；及计算机程序，其中，所述计算机程序被存储在所述存储器中，并且被所述处理器执行，所述计算机程序包括用于执行上述任一实施方式所述的标定方法的指令。
13、本申请实施方式的包含计算机程序的非易失性计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行上述任一实施方式所述的标定方法。
14、本申请的标定方法、标定装置、标定系统、计算机设备、和非易失性计算机可读存储介质，通过获取接触检测装置的接触探头接触到靶平面的各个触点时，机械手的标定位姿，相较于人眼操作和观察来实现机械手接触靶平面的各个触点，接触时的力度难以掌握，导致接触位置发生形变，导致标定准确性降低而言，通过接触检测装置的接触探头实现各个触点的接触检测，在接触探头刚接触到触点时，就会发出提示，从而实现接触探头和触点的精准接触检测。
15、再根据各个触点对应的标定位姿，分别计算各个标定位姿对应的机械手坐标系和法兰坐标系之间的位姿转换关系，最后根据各个标定位姿对应的位姿转换关系及各个触点的准确的共面关系，准确地标定执行器的中心在法兰坐标系下的标定位置坐标，完成tcp标定。
16、本申请的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实施方式的实践了解到。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种标定方法，其特征在于，用于标定安装在机械手的执行器的中心点在所述机械手的法兰坐标系下的标定位置坐标，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述标定位姿包括位置坐标和姿态角，所述位姿转换关系包括平移矩阵和旋转矩阵，所述根据各个触点对应的所述标定位姿，分别计算各个所述标定位姿对应的位姿转换关系，包括：
3.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述根据各个所述标定位姿对应的位姿转换关系及各个触点的共面关系，计算所述标定位置坐标，包括：
4.根据权利要求3所述的标定方法，其特征在于，所述触点的个数为6个，计算所述法向量的3个触点和形成所述触点向量的触点不同。
5.根据权利要求3所述的标定方法，其特征在于，所述基于所述第一函数关系、所述第二函数关系和第三函数关系，计算所述标定位置坐标，包括：
6.根据权利要求5所述的标定方法，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，各个触点中，至少存在不共线的3个触点。
8.根据权利要求1所述的标定方法，其特
9.一种标定装置，其特征在于，用于标定安装在机械手的执行器的中心点在所述机械手的法兰坐标系下的标定位置坐标，所述装置包括：
10.一种标定系统，用于标定安装在机械手的执行器的中心点在所述机械手的法兰坐标系下的标定位置坐标，所述标定系统包括：
...【技术特征摘要】
1.一种标定方法，其特征在于，用于标定安装在机械手的执行器的中心点在所述机械手的法兰坐标系下的标定位置坐标，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述标定位姿包括位置坐标和姿态角，所述位姿转换关系包括平移矩阵和旋转矩阵，所述根据各个触点对应的所述标定位姿，分别计算各个所述标定位姿对应的位姿转换关系，包括：
3.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述根据各个所述标定位姿对应的位姿转换关系及各个触点的共面关系，计算所述标定位置坐标，包括：
4.根据权利要求3所述的标定方法，其特征在于，所述触点的个数为6个，计算所述法向量的3个触点和形成所述触点向量的触点不同。
5.根据权利要求3所述的标定方法，其特征在于，所述基于所述第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：周浩源，
申请(专利权)人：深圳市凌云视迅科技有限责任公司，
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。