[发明专利]工业机器人的运动学参数标定方法、标定系统、电子设备

权利要求书

1.一种工业机器人的运动学参数标定方法，其特征在于，包括：

获取待标定工业机器人的多组测量数据；每组所述测量数据包括：所述工业机器人的工具中心点在测量参考坐标系中的实际位置及与之对应的机器人轴空间位置；

根据各所述机器人轴空间位置及与之对应的各组DH参数，计算所述工业机器人的工具中心点在测量参考坐标系中的各理论位置；

根据各所述实际位置及与之对应的各所述理论位置之差建立误差计算模型；

基于所述误差计算模型构建边界约束优化问题，并将所述边界约束优化问题的最优值作为所述工业机器人的标定值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各所述机器人轴空间位置及与之对应的各组DH参数计算所述工业机器人的工具中心点在测量参考坐标系中的各理论位置通过公式实现；其中，

表示所述理论位置；

θ＝[θ₁ θ₂ … θ_M]，θ_i为所述工业机器人第i轴的轴空间位置，M为所述工业机器人的轴的个数，i＝1,2,…,M；

D_i＝[a_i d_i α_i θ_offseti]^T，a_i、d_i、α_i和θ_offseti分别为所述工业机器人第i轴的DH参数中的连杆长度、连杆偏距、连杆转角和关节偏角，为所述工业机器人的根坐标系在所述测量参考坐标系中的描述矩阵，为所述工具中心点的观测坐标系在所述工业机器人的法兰坐标系中的描述矩阵；

为所述工具中心点的观测坐标系相对所述测量参考坐标系的X轴Y轴Z轴方向的位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述误差计算模型构建边界约束优化问题并求解其最优值的实现方式包括：

建立目标函数及其约束条件；

根据所述目标函数计算雅克比矩阵；

根据所述雅克比矩阵建立求解所述边界约束优化问题的迭代方程，并设置所述迭代方程的迭代终止条件。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标函数及其约束条件根据最小二乘法建立。

5.一种工业机器人的运动学参数标定系统，其特征在于，包括：

测量数据获取模块，用于获取待标定工业机器人的多组测量数据；每组所述测量数据包括：所述工业机器人的工具中心点在测量参考坐标系中的实际位置及与之对应的机器人轴空间位置；

标定参数计算模块，用于根据各所述机器人轴空间位置及与之对应的各组DH参数，计算所述工业机器人的工具中心点在测量参考坐标系中的各理论位置；根据各所述实际位置及与之对应的各所述理论位置之差建立误差计算模型；基于所述误差计算模型构建边界约束优化问题，并将所述边界约束优化问题的最优值作为所述工业机器人的标定值。