[发明专利]机器人工具的标定方法和标定系统

权利要求书

1.一种机器人工具的标定方法，包括如下步骤：

S100：提供一个校准工具(130)和一个摄像机(200)，所述校准工具(130)上形成有一个具有规则的几何形状的校准特征(131)，所述摄像机(200)的光轴与竖直方向(Z)平行；

S200：将所述校准工具(130)安装在机器人工具(120)上，所述机器人工具(120)安装在机器人(100)的末端法兰盘(110)上，所述校准工具(130)上的所述校准特征(131)的几何中心点与所述机器人工具(120)的中心点在竖直方向(Z)上对齐；

S300：用所述摄像机(200)视觉识别所述校准特征(131)的几何中心点在摄像机坐标系中的初始位置；

S400：利用所述机器人(100)驱动所述机器人工具(120)围绕经过所述末端法兰盘(110)的中心点的竖直轴线旋转预定角度；

S500：用所述摄像机(200)视觉识别所述校准特征(131)的几何中心点在摄像机坐标系中的终止位置；

S600：根据所述初始位置、所述终止位置和所述预定角度计算所述机器人工具(120)的中心点相对于所述末端法兰盘(110)的中心点的偏置距离；

S700：根据计算出的偏置距离计算所述机器人工具(120)的中心点在末端法兰盘坐标系中的坐标。

2.根据权利要求1所述的机器人工具的标定方法，其特征在于：所述校准特征(131)为形成在所述校准工具(130)中的圆形孔。

3.根据权利要求1所述的机器人工具的标定方法，其特征在于：

所述机器人工具(120)为抓取器，所述校准工具(130)适于被直接抓取在所述机器人工具(120)上。

4.根据权利要求1所述的机器人工具的标定方法，其特征在于：

所述校准特征(131)的几何中心点在摄像机坐标系中的初始位置用坐标(x1，y1)表示，所述校准特征(131)的几何中心点在摄像机坐标系中的终止位置用坐标(x2，y2)表示；

根据下面的公式计算所述机器人工具(120)的中心点相对于所述末端法兰盘(110)的中心点的偏置距离：

其中

D表示所述机器人工具(120)的中心点相对于所述末端法兰盘(110)的中心点的偏置距离；

θ表示所述机器人工具(120)围绕经过所述末端法兰盘(110)的中心点的竖直轴线旋转的预定角度。

5.一种机器人工具的标定系统，其特征在于，包括：

校准工具(130)，安装在机器人工具(130)上，所述校准工具(130)上形成有一个具有规则的几何形状的校准特征(131)；和

摄像机(200)，用于视觉识别所述校准特征(131)的几何中心点在摄像机坐标系中的位置，

所述机器人工具(120)安装在机器人(100)的末端法兰盘(110)上，所述摄像机(200)的光轴与竖直方向(Z)平行，所述校准工具(130)上的所述校准特征(131)的几何中心点与所述机器人工具(120)的中心点在竖直方向(Z)上对齐。

6.根据权利要求5所述的机器人工具的标定系统，其特征在于：所述校准特征(131)为形成在所述校准工具(130)中的圆形孔。

7.根据权利要求5所述的机器人工具的标定系统，其特征在于：

所述机器人工具(120)为抓取器，所述校准工具(130)适于被直接抓取在所述机器人工具(120)上。