[发明专利]机器人工具坐标系的标定方法、装置、设备以及存储介质

说明书

本发明公开了一种机器人工具坐标系的标定方法、装置、设备以及存储介质，属于机器人应用技术领域。该方法包括：确定在末端执行器从第一位置移动至第二位置时所述工具坐标系的原点位置变化映射在所述机器人基坐标系下的第一距离的第一距离关系式；确定在末端执行器从所述第一位置移动至所述第二位置时气动抓手的中心点的位置变化映射在相机坐标系下的第二距离的第二距离关系式；根据设定基点，以及所述第一距离关系式和所述第二距离关系式的相等关系，确定所述末端执行器的工具中心点的至少两组位姿数据；根据所述至少两组位姿数据，对所述工具坐标系的原点进行标定。上述技术方案，实现了机器人工具坐标系的快速标定。

技术领域

本发明实施例涉及机器人应用技术领域，尤其涉及一种机器人工具坐标系的标定方法、装置、设备以及存储介质。

背景技术

工业机器人通过在末端安装不同的操作工具来完成各种作业任务，工具中心点几何参数(Tool Center Point，TCP)的准确度直接影响着机器人操作轨迹的精度，没有精确的工具坐标系，即使高精度的工业机器人也不能实现轨迹误差极高的机器人离线编程任务。同时，考虑到在实际生产过程中，机器人系统的高度柔性化，时常需要频繁更换执行机构(如各种规格的刀具)来提高兼容性，因而机器人TCP标定系统在满足精度要求的同时还须具有多维度、多平台的适应能力和生产现场快速部署。

传统四点法受操作人员水平的影响，机器人TCP标定结果存在较大差异，一致性差。此外，基于激光跟踪仪标定，标定过程复杂，且激光跟踪仪价格昂贵，无法集成应用于一般工业机器人应用场景当中。

发明内容

本发明提供一种机器人工具坐标系的标定方法、装置、设备以及存储介质，以实现工业机器人工具坐标系的原点的快速自动标定。

第一方面，本发明实施例提供了一种机器人工具坐标系的标定方法，该方法包括：

根据机器人基坐标系、末端连接杆坐标系、以及工具坐标系之间的关系，确定在末端执行器从第一位置移动至第二位置时所述工具坐标系的原点位置变化映射在所述机器人基坐标系下的第一距离的第一距离关系式；

控制相机分别拍摄在末端执行器从所述第一位置移动至所述第二位置时气动抓手的标定图像，根据所述标定图像和相机外参，确定在末端执行器从所述第一位置移动至所述第二位置时气动抓手的中心点的位置变化映射在相机坐标系下的第二距离的第二距离关系式；所述气动抓手安装于所述末端执行器上；

根据设定基点，以及所述第一距离关系式和所述第二距离关系式的相等关系，确定所述末端执行器的工具中心点的至少两组位姿数据；

根据所述至少两组位姿数据，对所述工具坐标系的原点进行标定。

第二方面，本发明实施例还提供了一种机器人工具坐标系的标定装置，该装置包括：

第一关系式确定模块，用于根据机器人基坐标系、末端连接杆坐标系、以及工具坐标系之间的关系，确定在末端执行器从第一位置移动至第二位置时所述工具坐标系的原点位置变化映射在所述机器人基坐标系下的第一距离的第一距离关系式；

第二关系式确定模块，用于控制相机分别拍摄在末端执行器从所述第一位置移动至所述第二位置时气动抓手的标定图像，根据所述标定图像和相机外参，确定在末端执行器从所述第一位置移动至所述第二位置时气动抓手的中心点的位置变化映射在相机坐标系下的第二距离的第二距离关系式；所述气动抓手安装于所述末端执行器上；

位姿数据确定模块，用于根据设定基点，以及所述第一距离关系式和所述第二距离关系式的相等关系，确定所述末端执行器的工具中心点的至少两组位姿数据；

原点标定模块，用于根据所述至少两组位姿数据，对所述工具坐标系的原点进行标定。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：

一个或多个处理器；