[发明专利]校准方法、装置、设备

权利要求书

1.一种校准方法，其特征在于，包括：

分别获取预设数量的位置点在第一坐标系中的坐标和距离所述第一坐标系的原点的距离；

获取第二坐标系；

根据所述位置点在所述第一坐标系中的坐标和所述距离，获取针对所述第二坐标系的校准参数；

根据所述校准参数校准所述第二坐标系，

基于预设模型获取误差向量以获取所述校准参数,利用所述校准参数，重新记录零点的基准点；

所述预设模型至少基于前向运动学模型和误差模型获取所述误差向量；

所述误差向量为所述第二坐标系相对于所述第一坐标系的偏差；

根据所述位置点的距离，通过将带误差参数的所述前向运动学模型所计算出来的值和实际测量出来的值之间的误差进行最小二乘法拟合，以获得需要补偿的校准参数，实现对精度的校准，

所述方法还包括，

预先定义所述前向运动学模型和所述误差模型；

所述误差模型以指数积运算公式确定旋量描述坐标系旋转、刚体的绕轴旋转以及待测量校准机器人系统的形位空间，从而获得所述机器人相邻每个关节理论的位置和姿态和真实的位置和姿态之间的相对关系。

2.如权利要求1所述的校准方法，其特征在于，

所述预设数量的位置点通过使被校准对象的工具末端移动而获得；

所述距离通过从位于所述第一坐标系的原点的测量校准设备的拉线长度来获得；

所述拉线长度为所述被校准对象的工具末端的中心点至所述测量校准设备之间的距离；

所述第一坐标系为所述测量校准设备的坐标系，所述第二坐标系为所述被校准对象的坐标系。

3.如权利要求1所述的校准方法，其特征在于，

所述校准参数至少包括关节零点补偿值、关节臂长补偿值、关节减速比补偿值、关节耦合比补偿值、工具末端的中心点补偿值之一。

4.如权利要求2所述的校准方法，其特征在于，

使所述被校准对象的工具末端分别在所述预设数量的位置点保持预设时长以分别记录所述拉线长度。

5.一种校准装置，其特征在于，包括：

坐标和拉线长度获取模块，用于分别获取预设数量的位置点在第一坐标系中的坐标和距离所述第一坐标系的原点的距离；

坐标系获取模块，用于获取第二坐标系；

校准参数获取模块，用于根据所述位置点在所述第一坐标系中的坐标和所述距离，获取针对所述第二坐标系的校准参数；

校准模块，用于根据所述校准参数校准所述第二坐标系；

其中，基于预设模型获取误差向量以获取所述校准参数,利用所述校准参数，重新记录零点的基准点，

所述预设模型至少基于前向运动学模型和误差模型获取所述误差向量；

所述误差向量为所述第二坐标系相对于所述第一坐标系的偏差；

根据所述位置点的距离，通过将带误差参数的所述前向运动学模型所计算出来的值和实际测量出来的值之间的误差进行最小二乘法拟合，以获得需要补偿的校准参数，实现对精度的校准；

所述误差模型以指数积运算公式确定旋量描述坐标系旋转、刚体的绕轴旋转以及待测量校准机器人系统的形位空间，从而获得所述机器人相邻每个关节理论的位置和姿态和真实的位置和姿态之间的相对关系；

所述校准参数至少包括关节零点补偿值、关节臂长补偿值、关节减速比补偿值、关节耦合比补偿值、工具末端的中心点补偿值之一；

使被校准对象的工具末端分别在所述预设数量的位置点保持预设时长以分别记录所述拉线长度。

6.如权利要求5所述的校准装置，其特征在于，还包括，

所述预设数量的位置点通过使被校准对象的工具末端移动而获得；

所述距离通过从位于所述第一坐标系的原点的测量校准设备的拉线长度来获得；

所述第一坐标系为所述测量校准设备的坐标系，所述第二坐标系为所述被校准对象的坐标系；

所述拉线长度为所述被校准对象的工具末端的中心点至所述测量校准设备之间的距离，

所述装置还包括，位置获取模块，用于获得基于第一坐标系的所述工具末端的中心点的位置以及所述测量校准设备的位置。