[发明专利]SCARA机器人机械参数的标定方法、装置及SCARA机器人

权利要求书

1.一种SCARA机器人机械参数的标定方法，其特征在于，包括：

获取机器人第一组关节运动时的多个第一测量数据，所述第一测量数据包括第一组关节运动时各个关节对应的角度、以及机器人末端在数位板坐标系上的第一坐标；其中，所述第一组关节包括机器人的第一关节、第二关节和第四关节中的任意两个关节；

利用获取到的多个第一测量数据，结合数位板坐标系和机器人基坐标系的映射关系，采用多点法标定所述第一组关节中各个关节对应的臂长以及第一零点偏差角度。

2.根据权利要求1所述的SCARA机器人机械参数标定方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据标定的第一零点偏差角度，控制第一零点偏差角度对应的轴回到零点位置；

获取机器人第二组关节运动时的多个第二测量数据，所述第二测量数据包括第二组关节运动时各个关节对应的角度、以及机器人末端在数位板坐标系上的第二坐标；其中，所述第二组关节包括机器人的第一关节、第二关节和第四关节中的任意两个关节，且所述第二组关节与所述第一组关节所包括的两个关节不完全相同；

利用获取到的多个第二测量数据标定所述第二组关节中各个关节对应的臂长以及第二零点偏差角度。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在利用获取到的多个第二测量数据标定所述第二组关节中各个关节对应的臂长以及第二零点偏差角度的步骤之后，还包括：

检测机器人的绝对定位精度；

如果所述绝对定位精度在第二预设范围之内，则结束标定；

如果机器人绝对定位精度超出第二预设范围，则进入获取机器人第一组关节运动时的多个第一测量数据的步骤，对所述SCARA机器人进行多次标定，直到所述绝对定位精度满足第二预设范围。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用获取到的多个第一测量数据标定所述第一组关节中各个关节对应的臂长以及第一零点偏差角度，包括：

根据获取到的多个第一测量数据，并利用数位板坐标系和机器人基坐标系的映射关系，得到与所述第一组关节中各个关节对应的臂长相关的第一方程组；

对所述第一方程组进行变量代换、变换、累加及求平均值，得到齐次线性方程组；

对所述齐次线性方程组进行奇异值分解，得到所述齐次线性方程组的解；

根据所述齐次线性方程组的解标定所述第一组关节中各个关节对应的臂长以及第一零点偏差角度。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述利用获取到的多个第一测量数据标定所述第一组关节中各个关节对应的臂长以及第一零点偏差角度之后，还包括：

计算第一标定误差，并判断所述第一标定误差是否在第一预设范围之内；

如果所述第一标定误差在第一预设范围之内，则根据标定的第一零点，控制第一零点对应的轴回到零点位置。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述计算第一标定误差包括：

根据得到的所述第一组关节中各个关节对应的臂长，计算机器人末端在机器人基坐标系上的第三坐标；

将所述第一坐标转换到机器人基坐标系上，得到第四坐标；

计算所述第三坐标和所述第四坐标的误差，得到第一标定误差。

7.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

控制机器人的指定关节进行运动，并记录所述指定关节运动时所形成的圆弧轨迹的起始点坐标、中间点坐标、终点坐标以及所述指定关节电机转动的角度；

根据所述起始点坐标、中间点坐标、终点坐标计算所述指定关节实际转动的角度；

计算指定关节电机转动的角度与指定关节实际转动的角度的比值，标定所述指定关节的减速比。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述起始点坐标、中间点坐标、终点坐标计算所述指定关节实际转过的角度，包括：

根据所述起始点坐标、中间点坐标和终点坐标，计算所述圆弧轨迹的圆心坐标；

根据得到的圆心坐标、起点坐标和终点坐标，计算所述指定关节实际转过的角度。