[发明专利]工具坐标系的标定方法、装置及计算机可读存储介质

说明书

本申请涉及一种工具坐标系的标定方法、装置及计算机可读存储介质，该方法包括：调整目标机器人的预设关节到预设位置；采集与所述预设关节相连接的末端工具的特征点；记录所述末端工具的特征点的运动轨迹；利用所述末端工具的特征点的运动轨迹与所述预设关节的坐标系之间的预设位置关系，确定所述末端工具的坐标系相对于所述预设关节的坐标系的位姿关系。根据本申请实施例的技术方案，不需要多次改变目标机器人的姿态，不需要复杂的计算公式，简化了工具坐标系的标定过程和标定算法的计算过程，减少了标定对算力的需求，提高了标定效率，减少了相关误差量的带入，提高了标定精度。

技术领域

本申请涉及机械领域，尤其涉及一种工具坐标系的标定方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

现在的工具坐标系(TCS，Tool Coordinate System)标定方法种类很多，包括自标定方法和借助其它精密仪器的辅助标定方法，但是这些标定方法不仅成本高昂，而且标定过程还耗时费力，例如常用的六点自标定算法，标定前除了需要变换机器人不同姿态示教指定数量的示教点，还需要通过复杂的算式计算出工具坐标系的TCP(Tool Center Point，工具中心点)位姿，不仅对机器人本体传动机构的精度有要求，还对机器人的控制算法也有要求，这些因素都对机器人最终标定的精度有较大影响，因此，需要提供一种标定方法，能够在标定过程中尽量减少相关因素的影响，减少标定误差的累积。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种工具坐标系的标定方法、装置及计算机可读存储介质。

第一方面，本申请提供了一种工具坐标系的标定方法，应用于工业机器人，所述方法包括：

调整目标机器人的预设关节到预设位置；

采集与所述预设关节相连接的末端工具的特征点；

记录所述末端工具的特征点的运动轨迹；

利用所述末端工具的特征点的运动轨迹与所述预设关节的坐标系之间的预设位置关系，确定所述末端工具的坐标系相对于所述预设关节的坐标系的位姿关系。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实施方式中，所述记录所述末端工具的特征点的运动轨迹，包括：

建立所述目标机器人的基点坐标系、所述预设关节的坐标系和所述末端工具的坐标系；

控制所述末端工具沿着所述预设关节的坐标系的预设坐标轴做旋转运动。

结合第一方面，在第一方面第二种可能的实施方式中，所述建立所述目标机器人的基点坐标系、所述预设关节的坐标系和所述末端工具的坐标系，包括：

控制所述预设关节的坐标系按照预设旋转矩阵进行旋转，以确定所述末端工具的坐标系。

结合第一方面，在第一方面第三种可能的实施方式中，所述利用所述末端工具的特征点的运动轨迹与所述预设关节的坐标系之间的预设位置关系，确定所述末端工具的坐标系相对于所述预设关节的坐标系的位姿关系，包括：

测量所述末端工具的特征点到所述预设关节的预设坐标轴的中心点的距离；

利用所述末端工具的特征点与所述预设关节的坐标系之间的预设位置关系，确定所述末端工具的特征点相对于所述预设位置关系的坐标系之间的偏移关系；

根据所述末端工具的特征点的运动轨迹与所述偏移关系，计算所述末端工具的特征点分别到所述预设关节的坐标系的三个坐标轴的偏移距离；

利用所述偏移距离确定所述末端工具的特征点相对于所述预设关节的坐标系的偏移矩阵；

通过所述偏移矩阵和预设旋转矩阵，确定所述末端工具的坐标系相对于所述预设关节的坐标系的位姿关系。