[发明专利]一种调整六维力/力矩传感器标校坐标系的方法和系统

说明书

本申请公开了一种调整六维力/力矩传感器标校坐标系的方法和系统。该方法包括基于基准坐标系的X基准面、Y基准面和Z基准面，调整位于标校设备上的标校加载头和滑轮从而将标校加载头的标校坐标系调整为与基准坐标系一致。本申请解决了现有技术中建立标校坐标系时基于不同的标校空间坐标系，操作繁琐容易出错，降低了传感器标校的精确度和可靠性的技术问题。

技术领域

本申请涉及工业机器人应用领域，具体而言，涉及一种调整六维力/力矩传感器标校坐标系的方法和系统。

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调整六维力/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所在的标校空间坐标系，调整六维力/力矩标校坐标系，操作繁琐，且在调整标校坐标系时容易选错参考的标校空间坐标系，容易出错。此外，基于不同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，降低了传感器校准的精确度和可靠性。

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调整六维力/力矩传感器标校坐标系的方法和系统，以解决现有技术中建立标校坐标系时基于不同的标校空间坐标系，操作繁琐容易出错，降低了传感器校准的精确度和可靠性的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种调整六维力/力矩传感器标校坐标系的方法。

根据本申请的调整六维力/力矩传感器标校坐标系的方法，包括：

调整位于标校设备上的标校加载头和X轴滑轮，使得所述标校加载头的X轴线与基准坐标系的X基准面平行，所述X轴滑轮至X基准面的距离与所述标校加载头的设备中心至X基准面的距离相等；

调整位于标校设备上的标校加载头和Y轴滑轮，使得所述标校加载头的Y轴线与所述基准坐标系的Y基准面平行，所述Y轴滑轮至Y基准面的距离与所述标校加载头的设备中心至Y基准面的距离相等；

调整所述X轴滑轮和Y轴滑轮，使得所述X轴滑轮和Y轴滑轮至Z基准面的距离与所述标校加载头的设备中心至Z基准面的距离相等。

进一步的，调整位于标校设备上的标校加载头，使得所述标校加载头的X轴线与所述基准坐标系的X基准面平行，包括：

调整标校加载头，使得所述标校加载头上的两个X轴校准面到所述X基准面的距离相等。

进一步的，调整位于标校设备上的标校加载头，使得所述标校加载头的Y轴线与所述基准坐标系的Y基准面平行，包括：