[发明专利]机器人工具偏差的修正方法、机器人控制装置及系统

权利要求书

1.一种机器人工具偏差的修正方法，其特征在于，所述机器人工具偏差的修正方法包括：

获取工具中心点TCP在预设的用于衡量工具偏差的参考坐标系的XY平面进行匀速圆周运动的第一运动轨迹以及在该参考坐标系的Z方向进行匀速直线运动的第二运动轨迹，以及调整所述工具的姿态以使该工具的长度方向与所述参考坐标系的Z方向完全平行；以及

获取所述机器人执行所述第一运动轨迹和/或第二运动轨迹所对应产生的当前运动状态，并基于所述当前运动状态确定所述工具相对于所述参考坐标系的角度偏差或位置偏差，并基于所述角度偏差或所述位置偏差修正所述工具；

其中，获取所述机器人执行所述第一运动轨迹和/或第二运动轨迹所对应产生的当前运动状态，并基于所述当前运动状态确定所述工具相对于所述参考坐标系的角度偏差或位置偏差，并基于所述角度偏差或所述位置偏差修正所述工具，包括：

获取执行所述第一运动轨迹所对应产生的在所述参考坐标系的XY平面中的第一圆心坐标，并获取在用于示出机器人运动情况的机器人基坐标系的Z方向上移动一预设定距离后继续执行所述第一运动轨迹所对应产生的在所述参考坐标系的XY平面中的第二圆心坐标，其中所述机器人基坐标系的Z方向与所述参考坐标系的Z方向相平行；

根据所述第一圆心坐标、所述预设定距离以及所述第二圆心坐标确定所述工具相对于所述参考坐标系的角度偏差，并基于所述角度偏差修正所述工具；和/或

获取执行所述第一运动轨迹所对应产生的在所述参考坐标系的XY平面中的第三圆心坐标，并获取执行所述第二运动轨迹所对应产生的所述工具在所述参考坐标系的Z方向上的长度变化，其中所述第三圆心坐标被配置为在已修正存在所述角度偏差的所述工具时或在所述工具无角度偏差时被获取得到；

根据所述第三圆心坐标和/或所述长度变化确定所述工具相对于所述参考坐标系的位置偏差，并基于所述位置偏差修正所述工具；

基于所述角度偏差修正所述工具，包括：获取第一坐标系，其中所述第一坐标系被配置为以所述第一运动轨迹的圆心为原点的坐标系；将所述角度偏差形成为第二坐标系；以及基于所述第一坐标系和所述第二坐标系修正所述工具，修正公式如下：

其中，fr1为所述第一运动轨迹的圆心为坐标系原点的坐标系，fr2为所述角度偏差以坐标系的形式存储后得到的，为工具角度姿态变化后的TCP数据，为所述工具的原始TCP数据，Invert表示对fr1坐标系进行逆运算。

2.根据权利要求1所述的机器人工具偏差的修正方法，其特征在于，

在所述获取所述机器人执行所述第一运动轨迹和/或第二运动轨迹所对应产生的当前运动状态之前，所述机器人工具偏差的修正方法还包括：

获取所述参考坐标系与所述机器人基坐标系的映射关系；

并且，所述根据所述第一圆心坐标、所述预设定距离以及所述第二圆心坐标确定所述工具相对于所述参考坐标系的角度偏差包括：

根据所述映射关系，获取所述第一圆心坐标映射于所述机器人基坐标系中的第一位置坐标和所述第二圆心坐标映射于所述机器人基坐标系中的第二位置坐标；以及

基于所述第一位置坐标、所述第二位置坐标以及所述预设定距离计算所述工具的长度方向与所述参考坐标系的Z轴方向的第一夹角作为所述工具的角度偏差。

3.根据权利要求2所述的机器人工具偏差的修正方法，其特征在于，所述获取所述参考坐标系与机器人基坐标系的映射关系包括：

获取所述参考坐标系的X轴方向与机器人基坐标系的X轴方向的第二夹角；以及

根据所述第二夹角，确定所述参考坐标系与机器人基坐标系的映射关系。

4.根据权利要求1所述的机器人工具偏差的修正方法，其特征在于，

所述基于所述角度偏差修正所述工具包括：

获取第一坐标系，其中所述第一坐标系被配置为以所获取的第一运动轨迹对应的圆心为原点的坐标系；

将所述角度偏差形成为第二坐标系；以及

基于所述第一坐标系和第二坐标系修正所述工具；和/或

所述基于所述位置偏差继续修正所述工具包括：

将所述第三圆心坐标和/或所述长度变化形成为第三坐标系；以及

基于所述第一坐标系和所述第三坐标系修正所述工具。