[发明专利]一种测量机器人的工具坐标系标定方法及系统

摘要

本发明提出了一种测量机器人的工具坐标系标定方法及系统，采用点约束方法标定出测量机器人的点激光传感器的工具坐标系，包括如下步骤设置点激光传感器的工具坐标系的多个姿态标定点，以及设置点激光传感器的工具坐标系的多个位置标定点。本发明通过设置点激光传感器的工具坐标系的姿态标定点和位置标定点，为有效控制标定精度提供了依据，提高了标定的精度，并且适用于点激光这种非接触式工具坐标系的标定。

主权项

一种测量机器人的工具坐标系标定方法，其特征在于，采用点约束方法标定出测量机器人的点激光传感器的工具坐标系，包括如下步骤：步骤S1：设置点激光传感器的工具坐标系的多个姿态标定点，包括如下步骤：步骤S11，将平面靶标放置于所述机器人的工作空间内，其中，所述机器人法兰盘坐标系的第一位姿为(Rx0,Ry0,Rz0,X0,Y0,Z0)，激光点在图像坐标系下的坐标为(U0,V0)；步骤S12，控制所述机器人沿着基坐标系的Z轴移动第一距离ΔZ，其中，所述机器人法兰盘坐标系的第二位姿为(Rx0,Ry0,Rz0,X0,Y0,Z0+ΔZ)，激光点在图像坐标系下的坐标将变为(U1,V1)；步骤S13，控制所述机器人沿着基坐标系的X、Y轴移动，直至所述点激光传感器投射到所述平面靶标上的激光点在图像坐标系恢复至步骤S11中的(U0,V0)，其中，所述机器人法兰盘坐标系的第三位姿为(Rx0,Ry0,Rz0,X1,Y1,Z0+ΔZ)；步骤S14，重复步骤S12和S13，获得n个机器人的位姿点Tri，将其设置为多个姿态标定点，1≤i≤n；步骤S2：设置点激光传感器的工具坐标系的多个位置标定点，包括如下步骤：步骤S21，将所述平面靶标放置于所述机器人的工作空间内，其中，所述机器人法兰盘坐标系的第一位姿为(Rx0,Ry0,Rz0,X0,Y0,Z0)，激光点在图像坐标系下的坐标为(U0,V0)；步骤22，控制所述机器人绕着基坐标系的X轴转动第二距离ΔRx，其中，机器人法兰盘坐标系的第四位姿为(Rx0+ΔRx,Ry0,Rz0,X0,Y0,Z0)，激光点在图像坐标系下的坐标将变为(Ux1,Vx1)；步骤S23，控制所述机器人沿着基坐标系的X、Y和Z轴移动，直至所述点激光传感器投射到所述平面靶标上的激光点在图像坐标系恢复至步骤S21中的(U0,V0)，其中，机器人法兰盘坐标系的第五位姿为(Rx0+ΔRx,Ry0,Rz0,Xx1,Yx1,Zx1)；步骤S24，控制所述机器人绕着基坐标系的Y轴转动第三距离ΔRy，其中，机器人法兰盘坐标系的第六位姿为(Rx0,Ry0+ΔRy,Rz0,X0,Y0,Z0)，激光点在图像坐标系下的坐标将变为(Uy1,Vy1)；步骤S25，控制所述机器人沿着基坐标系的X、Y和Z轴移动，直至所述点激光传感器投射到所述平面靶标上的激光点恢复至步骤S21中的(U0,V0)，其中，机器人法兰盘坐标系的第七位姿为(Rx0,Ry0+ΔRy,Rz0,Xy1,Yy1,Zy1)；步骤S26，重复步骤S22至步骤S25，获得2n+1个所述机器人的Tti，将其设置为多个位置标定点，1≤i≤n。