[发明专利]机器手臂的坐标校正方法

权利要求书

1.一种机器手臂的坐标校正方法，其中该机器手臂设置于一可动载台上及运作于至少一工作空间中，该工作空间中设置有一个三维测量装置，该三维测量装置架构于测量该机器手臂的位置，该坐标校正方法包含步骤：

(a)在该机器手臂受该可动载台移动而至该工作空间中运作时，依据一移动命令控制该机器手臂进行移动，并利用该三维测量装置取得该机器手臂所到达的至少三个参考定位点；

(b)依据该至少三个参考定位点计算取得一旋转矩阵及一平移向量，并依据该旋转矩阵及该平移向量计算取得相应的一参考坐标系；

(c)该机器手臂受该可动载台移动而离开该工作空间，而在该机器手臂回到该工作空间中运作时，依据该移动命令控制该机器手臂进行移动，并利用该三维测量装置取得该机器手臂所到达的至少三个实际定位点；

(d)依据该至少三个实际定位点计算取得一旋转矩阵及一平移向量，进而计算取得相应的一实际坐标系，再通过比较该参考坐标系及该实际坐标系的该旋转矩阵及该平移向量，计算取得一坐标补正信息；以及

(e)依据该坐标补正信息调整该机器手臂，使该机器手臂维持运作于该参考坐标系；

其中该三维测量装置包含：

一球形体，可拆卸地组接于该机器手臂，且受该机器手臂带动而同步移动或转动；

一基座；以及

三个测量模块，设置于该基座上，其中每一该测量装置包含一测量结构及一位置感测器，该三个测量模块的三个该测量结构分别于X轴、Y轴及Z轴方向上移动，且均与该球形体接触，该位置感测器架构于在对应的该测量结构被该球形体推动时，测量该测量结构的移动距离，

其中三个该测量结构分别沿对应各个轴向的可移动距离共同定义一测量空间，于该步骤(a)及该步骤(c)中，该球形体受该机器手臂带动而于该测量空间中移动，三个该位置感测器的感测结果反映该球形体的三维坐标。

2.如权利要求1所述的机器手臂的坐标校正方法，其中该移动命令包含控制该机器手臂以不同的操作动作进行至少三次移动。

3.如权利要求1所述的机器手臂的坐标校正方法，其中该机器手臂的该旋转矩阵的等式如下：

其中，P₀、P_x及P_y代表三个该定位点，及分别代表X轴、Y轴及Z轴的单位向量，R代表该机器手臂的该旋转矩阵。

4.如权利要求3所述的机器手臂的坐标校正方法，其中该机器手臂的该平移向量的等式如下：

其中P_x0、P_y0及P_z0代表该机器手臂的档点位置，代表该机器手臂的该平移向量。

5.如权利要求4所述的机器手臂的坐标校正方法，其中通过比较该参考坐标系及该实际坐标系的该旋转矩阵及该平移向量而计算取得一旋转矩阵变化量及一平移向量变化量，该坐标补正信息包含该旋转矩阵变化量及该平移向量变化量，该旋转矩阵变化量及该平移向量变化量的等式分别如下：

其中R及分别代表该参考坐标系的该旋转矩阵及该平移向量，及分别代表该实际坐标系的该旋转矩阵及该平移向量，ΔR代表该旋转矩阵变化量，代表该平移向量变化量。

6.如权利要求1所述的机器手臂的坐标校正方法，其中该机器手臂组接于一工具，该工具受该机器手臂带动而进行运作，且该机器手臂在组接于该工具时可拆卸地组接于该三维测量装置的该球形体。

7.如权利要求1所述的机器手臂的坐标校正方法，其中该机器手臂仅于该步骤(a)至该步骤(c)中组接于该三维测量装置的该球形体。

8.如权利要求1所述的机器手臂的坐标校正方法，其中于该步骤(a)至该步骤(c)中，该至少三个参考定位点及该至少三个实际定位点为该三维测量装置所测量的该球形体的球心的三维坐标。

9.如权利要求1所述的机器手臂的坐标校正方法，其中该机器手臂为六轴型机器手臂或选择顺应性装配机器手臂。