[发明专利]一种工业机器人末端夹具安装位置的标定方法

摘要

本发明涉及一种工业机器人末端夹具安装位置的标定方法，包括如下步骤(1)现场采集机器人关节角度及位置数据；(2)将步骤(1)所述数据处理并得到机器人末端夹具相对于机器人法兰盘末端坐标系的安装位置及安装姿态；(3)对步骤(2)中所述的安装位置及安装姿态进行重新定位，所述定位是在离线仿真系统中进行。本标定方法减小了施工现场与控制环境之间误差。

主权项

一种工业机器人末端夹具安装位置的标定方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)现场采集机器人关节角度及位置数据：(1‑1)手动操作机器人将末端夹具上3点分别运动到某一固定空间位置点；(1‑2)测量得到三次的机器人6轴关节角度J1～J6；(1‑3)测量得到此固定点在机器人基坐标系下的空间位置Pg(x,y,z)；(2)将步骤(1)数据处理并得到机器人末端夹具相对于机器人法兰盘末端坐标系的安装位置及安装姿态：测量得到夹具模型上对应的3点在夹具原点坐标系下的空间位置P1(x,y,z)、P2(x,y,z)、P3(x,y,z)，该步骤在3D仿真环境中完成，数据处理采用如下算法：计算公式由6Tt＝6Te*eTt得出6Te＝6Tt*[eTt]‑1，其中，6Tt为法兰末端坐标系到夹具上3点确定的坐标系的转换矩阵，6Te为法兰末端坐标系到夹具原点坐标系的转换矩阵，eTt为夹具原点坐标系到夹具上3点确定的坐标系的转换矩阵，其中，6Tt通过三组J1～J6及Xg，Yg，Zg可以根据下列步骤计算得出：a.根据机器人正运动学方程分别求出三组关节坐标对应的法兰盘末端坐标系4*4矩阵M1,M2,M3；b.计算空间固定点Pg(x,y,z)分别在M1、M2、M3矩阵所表示空间坐标系下的空间位置，分别表示为Pａ、Pｂ、Pｃ；c.使用上述3点根据空间3点法确定一坐标系，使用4*4矩阵表示即6Tt；根据步骤(2)得出的6Te，重新对夹具的安装位置和安装角度进行调整：测量得到三组J1～J6；确定此固定点在机器人坐标系下坐标Pg；确定3点在夹具坐标系下坐标P1、P2、P3，计算此三点确定的坐标矩阵eTt；采用DH法正运动学计算矩阵，计算6Tt；根据公式6Te＝6Tt*[eTt]‑1，根据6Te调整在仿真里夹具的位置到点P；姿态根据前3*3的数值得到是单位矩阵，姿态保持原始姿态；(3)对步骤(2)中所述的安装位置及安装姿态进行重新定位；(4)根据仿真结果重新定位机器人安装位置及安装姿态，保证与现实安装的一致性。