[发明专利]一种机器人工具坐标系测定用三杆式装置及方法

权利要求书

1.一种机器人工具坐标系测定装置，其包括连接杆、转接杆、表接杆，并辅以杠杆百分表组成的两个关节，其特征是：所述连接杆一端通过螺纹结构与机器人法兰盘预留安装孔相连，另一端通过紧固螺钉与所述转接杆连接；所述转接杆一端通过紧固螺钉与所述连接杆相连，另一端通过紧固螺钉与转接杆连接；所述表接杆通过紧固螺钉与所述转接杆相连，另一端与设有内置孔，容纳所述测量用杠杆百分表的支撑杆，通过下端锁紧螺钉固定杠杆百分表。

2.根据权利要求1所述的机器人工具坐标系测定装置，其特征在于：所述的机器人工具坐标系测定装置具有三个连杆、杠杆百分表及两个关节。

3.根据权利要求1所述的机器人工具坐标系测定装置，其特征在于：所述的机器人工具坐标系测定装置的辅助测量件为可固定杠杆百分表。

4.根据权利要求1所述的机器人工具坐标系测定装置，其特征在于：所述的机器人工具坐标系测定用三杆式装置连接杆连接转接杆，转接杆连接表接杆，表接杆连接杠杆百分表。

5.根据权利要求1所述的机器人工具坐标系测定装置，其特征在于：所述的机器人工具坐标系测定用三杆式装置包含两个旋转自由度和一个平移自由度，末端配合杠杆百分表辅助测量。

6.一种机器人工具坐标系测定方法，借助于该方法，确定未安装末端操作器的工具坐标系原点,其特征在于包括如下步骤：

步骤1、将组装好的三杆式装置的连接杆通过螺纹与机器人手部法兰盘安装孔连接；

步骤2、调整转接杆和表接杆转动角度，到达所需的测试位置时，将转接杆和表接杆的连接螺栓锁紧；

步骤3、将杠杆百分表的测头与机器人变位机上预置尖点对齐，按照机器人工具坐标系TCP点调试方法，调整机器人在四个不同的空间姿态下，接近所述机器人变位机上的所述尖点，根据三杆式装置不同的位置和方向，由机器人计算出当前TCP点位置；

步骤4、移动机器人位置，使杠杆百分表的测头脱离变位机上测定用尖点，完成整个测定过程。

7.根据权利要求6所述装置的机器人工具坐标系测定方法，其特征在于：步骤1到步骤3中所述机器人工具坐标系是一个动态的坐标系，包括三个平移轴和三个围绕平移的旋转轴，轴的运行方式由机器人手部末端能实现的自由度决定的。

8.根据权利要求6所述装置的机器人工具坐标系测定方法，其特征在于：所述工具坐标系是把机器人腕部法兰盘所握工具的有效方向定为Z轴方向，把坐标定义在工具尖端点，工具坐标的方向随腕部的移动而发生变化。

9.根据权利要求6所述装置的机器人工具坐标系测定方法，其特征在于：在步骤4中建立了所述工具坐标系，机器人及所发明装置的杠杆百分表测头尖点转移到变位机上的测定用尖点，这样利用变位机尖点不变，方便地调整机器人及所发明装置末端姿态。

10.根据权利要求6所述装置的机器人工具坐标系测定方法，其特征在于：在步骤1到步骤4中对工具进行校验，把各点的姿态设定为任意方向的姿态。