[发明专利]一种建立基准坐标系的方法

说明书

本申请公开了一种建立基准坐标系的方法。该方法包括在标校坐标系的参考面上设置X轴基准线和Y轴基准线，将设置在X轴基准线上的X轴测绘设备的铅垂线与视窗内的参考线构成的平面作为所述基准坐标系的X基准面；将设置在Y轴基准线上的Y轴测绘设备的铅垂线与视窗内的参考线构成的平面作为所述基准坐标系的Y基准面；当Z轴测绘设备的水准器为水平时，将其视窗内的参考线视野形成的平面作为所述基准坐标系的Z基准面。本申请解决了由于标校空间坐标系不统一而造成的标校复杂且准确性不高的技术问题。

技术领域

本申请涉及工业机器人应用领域，具体而言，涉及一种建立基准坐标系的方法。

背景技术

六维力/力矩传感器存在多种结构形式，主要用于同时测量空间三维的力(Fx，Fy，Fz)和力矩(Mx，My，Mz)。伴随着机器人的智能化发展，力控型机器人越来越受到相关企业的关注，因此使用六维力/力矩传感器是不可避免的趋势。

六维力/力矩传感器的输入载荷和输出电压之间存在一定的关系，这种关系就允许机器人上安装的传感器在实际使用过程中，可以根据采集到的电压信号来计算出实际受到的载荷，再通过控制系统进行反馈操作，实现机器人的力控过程。这种关系的确定就需要对六维力/力矩传感器进行标校，从而可以通过相应的解耦算法来进行解耦，获得各个分量的实际载荷与六个输出电压之间的数学转换关系。对六维力/力矩传感器进行标校是传感器投入生产使用前必须进行的一道环节。因此，六维力/力矩传感器标校设备在传感器生产中占有重要的一席。

高精度的六维力/力矩标校坐标系是标校设备的精度和可靠性保障，也就是说，高精度的六维力/力矩传感器需要高精度的标校设备进行保障，而高精度的标校设备又是建立在高精度的六维力/力矩标校坐标系的基础上。目前，市场上形成了不同种类的标校设备和标校方法，不同的标校设备或者方法分别采用各自的标校空间坐标系建立方式，从而基于标校空间坐标系建立六维力/力矩标校坐标系，也就是说，在同一个标校空间使用不同标校设备进行传感器标校时，需要根据每个标校设备建立相应的标校空间坐标系，并根据标校空间坐标系建立六维力/力矩标校坐标系，操作繁琐且复杂。此外，基于每个标校空间坐标系建立标校坐标系时，精确度也有不同的差异，从而在进行传感器标校时，反映的精确度结果则完全不同，前后的测量结果缺少一致性，无法进行结果的比对及校准，降低了传感器校对的精确度和可靠性。

针对现有技术中存在的上述问题，目前尚无有效的解决方案。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种建立基准坐标系的方法，以解决现有技术中标校空间坐标系不统一而造成的标校复杂且准确性不高的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种建立基准坐标系的方法，所述基准坐标系用于调整六维力/力矩传感器的标校坐标系。

根据本申请的建立基准坐标系方法包括：

在标校坐标系的第一参考面上设置第一X轴基准线和第一Y轴基准线，在标校坐标系的第二参考面上设置第二X轴基准线，在标校坐标系的第三参考面上设置第二Y轴基准线；

在所述第一X轴基准线上设置X轴测绘设备，将所述X轴测绘设备的铅垂线与视窗内的参考线构成的平面调整到与第一X轴基准线和第二X轴基准线构成的平面重合，并作为所述基准坐标系的X基准面；

在所述第一Y轴基准线上设置Y轴测绘设备，将所述Y轴测绘设备的铅垂线与视窗内的参考线构成的平面调整到与第一Y轴基准线和第二Y轴基准线构成的平面重合，并作为所述基准坐标系的Y基准面；

在所述第一参考面上设置Z轴测绘设备，所述Z轴测绘设备的水准器调整为水平时，将视窗内的参考线视野形成的平面作为所述基准坐标系的Z基准面。

进一步的，在标校坐标系的第一参考面上设置第一X轴基准线和第一Y轴基准线，在标校坐标系的第二参考面上设置第二X轴基准线，在标校坐标系的第三参考面上设置第二Y轴基准线，包括：