[发明专利]机器人运动学参数自标定方法、系统及存储装置

权利要求书

1.一种机器人运动学参数自标定方法，其特征在于，包括：

标定机器人将末端执行器多次接触标准工件表面，并记录每次接触时所述标定机器人各轴的角度，所述标准工件安装于参考机器人的法兰；

所述参考机器人改变所述标准工件的位姿，所述标定机器人重复执行以所述末端执行器多次接触标准工件表面，并记录每次接触时所述标定机器人各轴的角度的步骤，以获取所述标定机器人的多组轴角度值；

利用所述多组轴角度值、所述标定机器人的名义运动学参数以及所述标准工件的实际半径，得到所述标定机器人的实际运动学参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标定机器人的末端执行器多次接触标准工件表面，并记录每次接触时所述标定机器人各轴的角度包括：

所述标定机器人的末端执行器以不同姿态接触所述标准工件表面的不同位置m次，并记录每次接触时所述标定机器人各轴的角度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述参考机器人改变所述标准工件的位姿，所述标定机器人重复执行以所述末端执行器多次接触标准工件表面，并记录每次接触时所述标定机器人各轴的角度的步骤，以获取所述标定机器人的多组轴角度值包括：

所述参考机器人改变所述标准工件的位姿n-1次；

每改变一次所述标准工件的位姿，所述标定机器人将末端执行器以不同姿态接触所述标准工件表面的不同位置，并记录每次接触时所述标定机器人各轴的角度，以得到m*n组所述标定机器人各轴的角度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述多组轴角度值、所述标定机器人的名义运动学参数以及所述标准工件的实际半径，得到所述标定机器人的实际运动学参数包括：

利用所述多组轴角度值和所述标定机器人的名义运动学参数，计算得到每组所述轴角度值对应的所述末端执行器与所述标准工件表面的接触点理论位置，其中在所述标准工件的同一位姿下记录得到的所述标定机器人各轴的角度形成一组所述轴角度值；

利用多组所述接触点理论位置，拟合得到每组所述接触点理论位置对应的所述标准工件的拟合半径，其中以一组所述轴角度值计算得到的多个所述接触点理论位置为一组所述接触点理论位置；

根据所述拟合半径以及实际半径之间的拟合半径误差计算所述实际运动学参数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述根据所述拟合半径以及实际半径之间的拟合半径误差计算所述实际运动学参数之前，包括：

建立所述接触点的位置误差与运动学参数误差之间的第一线性关系方程，其中所述运动学参数误差为所述实际运动学参数与所述名义运动学参数之间的误差；

建立所述拟合半径误差与所述接触点的位置误差之间的第二线性关系方程；

结合所述第一线性关系方程和所述第二线性关系方程，建立所述拟合半径误差与所述运动学参数误差之间的第三线性关系方程；

所述根据所述拟合半径以及实际半径之间的拟合半径误差计算所述实际运动学参数包括：

将所述拟合半径误差代入所述第三线性关系方程中，求解所述第三线性关系方程，以得到所述标定机器人的实际运动学参数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述建立所述接触点的位置误差与运动学参数误差之间的第一线性关系方程包括：

将所述接触点的理论位置和实际位置的差作为元素，建立所述接触点的位置的误差矩阵；

将所述名义运动学参数和所述实际运动学参数的差作为元素，建立所述运动学参数的误差矩阵；

获取所述接触点的理论位置关于所述运动学参数的第一雅格比矩阵；

建立如下公式所示的所述第一线性关系方程：

Δp＝J_DHΔDH；

其中，Δp表示所述接触点的位置的误差矩阵，J_DH表示所述第一雅格比矩阵，ΔDH表示所述运动学参数的误差矩阵。