[發(fā)明專利]一種用于標(biāo)定多機(jī)器人系統(tǒng)基坐標(biāo)系的方法及其設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610194435.3
• 申請日: 2016-03-30
• 公開（公告）號: CN105751245B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 管貽生;吳鴻敏;鄧華健;畢志強(qiáng);張宏
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué);佛山博文機(jī)器人自動化科技有限公司
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00
• 代理公司: 廣東廣信君達(dá)律師事務(wù)所44329
• 代理人: 羅偉富,楊曉松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，更具體的涉及一種用于標(biāo)定多機(jī)器人系統(tǒng)基坐標(biāo)系的方法及其設(shè)備。

背景技術(shù)

目前，多機(jī)器人協(xié)調(diào)操作系統(tǒng)已成為機(jī)器人領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。針對許多復(fù)雜的裝配任務(wù)，多機(jī)器人協(xié)調(diào)操作系統(tǒng)提供了便捷、有效的途徑。

在多機(jī)器人系統(tǒng)中，每個(gè)機(jī)器人在執(zhí)行作業(yè)任務(wù)時(shí)需要知道其他機(jī)器人的位置，即確定其他機(jī)器人的基坐標(biāo)系與自己的基坐標(biāo)系間的相對位姿。然而，在傳統(tǒng)的機(jī)器人系統(tǒng)中，機(jī)器人已事先安裝在固定的位置，一旦機(jī)器人發(fā)生移動，原有的標(biāo)定結(jié)果將不再適用，需要重新采用精密的儀器進(jìn)行標(biāo)定，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且精密儀器的價(jià)格昂貴。多機(jī)器人的標(biāo)定大多是通過精密儀器測量，其不足之處有：⑴靈活性差，效率低；⑵步驟復(fù)雜，操作性差；⑶儀器設(shè)備價(jià)格昂貴，成本高。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)多機(jī)器人系統(tǒng)自動完成移動后坐標(biāo)標(biāo)定，具體來說，本發(fā)明提供了一種用于標(biāo)定多機(jī)器人系統(tǒng)基坐標(biāo)系的方法。本發(fā)明還提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)上述方法的用于標(biāo)定多機(jī)器人系統(tǒng)基坐標(biāo)系的設(shè)備。

本發(fā)明提供的用于標(biāo)定多機(jī)器人系統(tǒng)基坐標(biāo)系的方法，步驟如下：

S1、將兩個(gè)或兩個(gè)以上相互間有協(xié)作關(guān)系的機(jī)器人按其協(xié)作關(guān)系分組，每兩個(gè)機(jī)器人一組建立雙機(jī)器人基坐標(biāo)系間的約束關(guān)系；

S2、在步驟S1建立的其中一組雙機(jī)器人基坐標(biāo)系中，設(shè)定其中一個(gè)機(jī)器人為主機(jī)器人，其機(jī)器人基坐標(biāo)系為主機(jī)器人基坐標(biāo)系，另一個(gè)為從機(jī)器人，其機(jī)器人基坐標(biāo)系為從機(jī)器人基坐標(biāo)系；

S3、根據(jù)步驟S1建立的雙機(jī)器人基坐標(biāo)系的約束關(guān)系，采用安裝在機(jī)器人末端的對位工具，進(jìn)行對準(zhǔn)定位，在主機(jī)器人基坐標(biāo)系和從機(jī)器人基坐標(biāo)系下獲取對位點(diǎn)的坐標(biāo)值；

S4、根據(jù)步驟S3中獲取的對位點(diǎn)的坐標(biāo)值與雙機(jī)器人基坐標(biāo)系間的約束關(guān)系，運(yùn)算求出從機(jī)器人基坐標(biāo)的位姿關(guān)系，完成雙機(jī)器人基坐標(biāo)系的標(biāo)定；

S5、在步驟S1的其他組雙機(jī)器人基坐標(biāo)系中，重復(fù)上述步驟S2到S4，完成多機(jī)器人系統(tǒng)的基坐標(biāo)系的標(biāo)定。

優(yōu)選地，在所述步驟S1中，根據(jù)雙機(jī)器人各自的基坐標(biāo)系，采用其中一個(gè)機(jī)器人的基坐標(biāo)系作為世界坐標(biāo)系，得出另一個(gè)機(jī)器人的基坐標(biāo)系關(guān)于世界坐標(biāo)系的變換關(guān)系，將此變換關(guān)系作為雙機(jī)器人基坐標(biāo)系間的約束關(guān)系。

優(yōu)選地，所述的步驟S3的具體過程為：

S3-1、在每臺機(jī)器人上安裝對位工具，得到對位工具末端在各自機(jī)器人基坐標(biāo)系中的位置；

S3-2、為從機(jī)器人設(shè)置標(biāo)定時(shí)對位工具所要到達(dá)的對位點(diǎn)，且該點(diǎn)集中的所有的點(diǎn)都在主機(jī)器人和從機(jī)器人的工作空間重疊區(qū)域內(nèi)；

S3-3、將從機(jī)器人的對位工具末端運(yùn)動到對位點(diǎn)集中的每一點(diǎn)，再將主機(jī)器人對位工具末端依次與從機(jī)器人對位工具末端接觸，實(shí)現(xiàn)對準(zhǔn)定位；通過主機(jī)器人示教盒讀取對位點(diǎn)的坐標(biāo)值，并記錄。

優(yōu)選地，所述的步驟S4的運(yùn)算具體過程為：

S4-1、在從機(jī)器人基坐標(biāo)系中，在機(jī)器人基座轉(zhuǎn)軸平面上設(shè)定對位點(diǎn)P1、P2、P3，沿垂直該平面的方向再取一點(diǎn)P4；

S4-2、通過點(diǎn)P1、P2、P3和P4的三維坐標(biāo)運(yùn)算得到該平面在其垂線方向的相對高度；

S4-3、通過在從機(jī)器人基坐標(biāo)系中對位點(diǎn)的坐標(biāo)值及其平面在其垂線方向的相對高度與在主機(jī)器人基坐標(biāo)系下獲取的對位點(diǎn)的坐標(biāo)值進(jìn)行對比求出從機(jī)器人基坐標(biāo)的位姿關(guān)系。

本發(fā)明還提供了一種用于標(biāo)定多機(jī)器人系統(tǒng)基坐標(biāo)系的設(shè)備，包括：

兩個(gè)或兩個(gè)以上相互間有協(xié)作關(guān)系的機(jī)器人；

所述每個(gè)機(jī)器人末端安裝有對位工具；

所述對位工具包括傳感器、蜂鳴器、固定座和頂帽，其中，固定座固定設(shè)置在機(jī)器人末端，傳感器和蜂鳴器固定立在固定座上，頂帽固定設(shè)在傳感器和蜂鳴器外側(cè)；

所述對位工具與機(jī)器人系統(tǒng)連接。

優(yōu)選地，所述對位工具包括的傳感器為激光傳感器，頂帽對外側(cè)的頭部收縮呈尖頂，頂帽對內(nèi)側(cè)與傳感器和蜂鳴器接觸部分?jǐn)U張呈喇叭口。

本發(fā)明的有益效果是：

1)操作簡單，效率高：本發(fā)明中提供的用于標(biāo)定多機(jī)器人系統(tǒng)基坐標(biāo)系的方法及其設(shè)備能夠在設(shè)備安裝完成后自動完成多機(jī)器人系統(tǒng)的重新標(biāo)定，尤其是各機(jī)器人每次工作后，由于位移不可避免，所以幾乎都有必要進(jìn)行重新標(biāo)定，采用本方案中的方法和設(shè)備就可以自動并快捷的完成標(biāo)定。