[发明专利]机器人关节角零位标定系统、方法及存储介质

说明书

本发明提供了一种机器人关节角零位标定系统、方法及存储介质，该系统包括：安装于机器人的末端执行装置，包括一平面、固定于平面的激光器以及激光器的视觉伺服结构；设置于机器人工作空间的标定装置，包括固定装置、安装于固定装置上的第一标定传感器和第二标定传感器，标定时，激光器发射的激光照射到第一标定传感器中心位置，并通过第一标定传感器反射到第二标定传感器中心位置；控制器，包括数据采集模块和标定模块，数据采集模块采集第一标定传感器和第二标定传感器获取的机器人关节角速度，标定模块根据机器人关节角速度标定机器人关节角的零位偏差值。本发明提供机器人关节角零位标定系统能够快速、自动、准确的实现机器人关节角标定。

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，尤其涉及一种机器人关节角零位标定系统、方法及存储介质。

背景技术

随着机器人的应用领域不断拓宽，对其运行高精度高可靠性的要求随之提高。机器人的定位精度通常分为绝对定位精度和重复定位精度，机器人的拖拽示教应用主要依靠重复定位精度，使得机器人实现重复性的动作，随着现代工业的迅猛发展，越来越多的机器人应用到加工，安装，焊接等对绝对定位精度要求较高的场合，然而机器人的绝对定位精度远低于其重复定位精度，常常不能满足实际应用要求，所以必须对机器人的关节角零位进行重新标定，以提高其绝对定位精度。

在实现本发明过程中，发明人发现目前机器人标定方法至少存在以下不足：极易受环境因素影响、设备成本价格昂贵、标定算法费时复杂。

因此，如何提供一种能够实现快速、自动、准确的机器人关节角零位标定方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术问题，提供一种机器人关节角零位标定系统、方法及存储介质。

本发明的一个方面，提供了一种机器人关节角零位标定系统，所述系统包括：

安装于机器人主体的末端执行装置，包括一平面、固定于所述平面的激光器以及所述激光器的视觉伺服结构；

设置于机器人工作空间的标定装置，包括固定装置、安装于所述固定装置上的第一标定传感器和第二标定传感器，标定时，所述激光器发射的激光照射到所述第一标定传感器中心位置，并通过所述第一标定传感器反射到所述第二标定传感器中心位置；

控制器，包括数据采集模块和标定模块，所述数据采集模块用于采集所述第一标定传感器和第二标定传感器获取的机器人关节角速度，所述标定模块用于根据所述机器人关节角速度标定机器人关节角的零位偏差值。

可选地，所述视觉伺服结构包括由设置于所述激光器两侧的摄像机组成的双目视觉伺服结构。

可选地，所述第一标定传感器和第二标定传感器位于不同平面，且两者的安装方向之间呈预设角度。

可选地，在所述第二标定传感器的反射光路上设置有第一标定位置和第二标定位置，在从所述激光器到所述第一标定传感器中心位置的光路上设置有第三标定位置和第四标定位置；

所述数据采集模块，用于分别采集所述末端执行装置在所述第三标定位置和所述第四标定位置，且使得发射的激光照射到所述第一标定位置和第二标定位置时，所述第一标定传感器和第二标定传感器获取的四组机器人关节角速度。

可选地，所述标定模块，包括：

第一计算单元，用于按照工业机器人正运动学公式，根据所述四组机器人关节角速度计算出4组末端执行器的位姿状态；

第二计算单元，用于根据所述末端执行器位姿状态获得所述末端执行器在对应标定位置的线性方程，并计算四组线性方程形成的4个交点P₁、P₂、P₃和P₄；