[發(fā)明專利]一種雙臂協(xié)作機(jī)器人系統(tǒng)的基坐標(biāo)系標(biāo)定方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811267326.5
• 申請(qǐng)日: 2018-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN109333537A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙歡;唐敏杰;葛東升;丁漢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 張彩錦;曹葆青

1.一種雙臂協(xié)作機(jī)器人系統(tǒng)的基坐標(biāo)系標(biāo)定方法，其特征在于，通過在協(xié)作機(jī)器人的雙臂間構(gòu)造三組以上擊掌動(dòng)作以獲取標(biāo)定方程所需的位置信息，再利用標(biāo)定方程求解具有協(xié)作關(guān)系的兩機(jī)械臂基坐標(biāo)系間的位姿變換矩陣，以此完成雙臂協(xié)作機(jī)器人系統(tǒng)的基坐標(biāo)系的標(biāo)定。

2.如權(quán)利要求1所述的雙臂協(xié)作機(jī)器人系統(tǒng)的基坐標(biāo)系標(biāo)定方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將雙臂機(jī)器人的兩條機(jī)械臂的末端移動(dòng)到兩機(jī)械臂工作空間重疊區(qū)域的某一位置點(diǎn)，并通過標(biāo)定環(huán)構(gòu)建擊掌動(dòng)作使得兩機(jī)械臂的末端面完全貼合，以保證兩機(jī)械臂末端坐標(biāo)系的原點(diǎn)重合；

(2)保持擊掌動(dòng)作，將雙臂機(jī)器人的兩條機(jī)械臂的末端移動(dòng)到工作空間重疊區(qū)域的m個(gè)不同位置點(diǎn)P₁,P₂,…,P_m，m≥3，計(jì)算每一位置點(diǎn)在兩個(gè)機(jī)械臂基坐標(biāo)系下的坐標(biāo)；

(3)將每一位置點(diǎn)在兩個(gè)機(jī)械臂基坐標(biāo)系下的坐標(biāo)帶入標(biāo)定方程中得到兩機(jī)械臂基坐標(biāo)系間的位姿變換矩陣^RT_L，該位姿變換矩陣^RT_L即為所求。

3.如權(quán)利要求2所述的雙臂協(xié)作機(jī)器人系統(tǒng)的基坐標(biāo)系標(biāo)定方法，其特征在于，所述標(biāo)定方程為：

其中，(^Rbx_i,^Rby_i,^Rbz_i)為位置點(diǎn)P_i在右機(jī)械臂基坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，(^Lbx_i,^Lby_i,^Lbz_i)^T為位置點(diǎn)P_i在左機(jī)械臂基坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，i＝1,2,…,m。

4.如權(quán)利要求3所述的雙臂協(xié)作機(jī)器人系統(tǒng)的基坐標(biāo)系標(biāo)定方法，其特征在于，位置點(diǎn)P_i在右機(jī)械臂基坐標(biāo)系下的坐標(biāo)以及在左機(jī)械臂基坐標(biāo)系下的坐標(biāo)均通過機(jī)器人正向運(yùn)動(dòng)學(xué)求解。

5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的雙臂協(xié)作機(jī)器人系統(tǒng)的基坐標(biāo)系標(biāo)定方法，其特征在于，所述擊掌動(dòng)作具體為使兩機(jī)械臂末端坐標(biāo)系的原點(diǎn)為雙臂機(jī)器人兩機(jī)械臂工作空間重疊區(qū)域內(nèi)的同一點(diǎn)。

6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的雙臂協(xié)作機(jī)器人系統(tǒng)的基坐標(biāo)系標(biāo)定方法，其特征在于，通過標(biāo)定環(huán)實(shí)現(xiàn)雙臂的位置約束。

7.一種雙臂協(xié)作機(jī)器人系統(tǒng)的基坐標(biāo)系標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，包括：

擊掌動(dòng)作執(zhí)行模塊，用于將雙臂機(jī)器人的兩條機(jī)械臂的末端移動(dòng)到兩機(jī)械臂工作空間重疊區(qū)域的某一位置點(diǎn)，并通過標(biāo)定環(huán)構(gòu)建擊掌動(dòng)作，使兩機(jī)械臂的末端面完全貼合，以保證兩機(jī)械臂末端坐標(biāo)系的原點(diǎn)重合；

機(jī)器人移動(dòng)模塊，用于保持擊掌動(dòng)作并將雙臂機(jī)器人的兩條機(jī)械臂的末端移動(dòng)到工作空間重疊區(qū)域的m個(gè)不同位置點(diǎn)P₁,P₂,…,P_m，m≥3，計(jì)算每一位置點(diǎn)在兩個(gè)機(jī)械臂基坐標(biāo)系下的坐標(biāo)；

位姿變換矩陣計(jì)算模塊，用于將每一位置點(diǎn)在兩個(gè)機(jī)械臂基坐標(biāo)系下的坐標(biāo)帶入標(biāo)定方程中得到雙臂基坐標(biāo)系間的位姿變換矩陣^RT_L。

8.如權(quán)利要求7所述的雙臂協(xié)作機(jī)器人系統(tǒng)的基坐標(biāo)系標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述標(biāo)定方程為：

其中，(^Rbx_i,^Rby_i,^Rbz_i)為位置點(diǎn)P_i在右機(jī)械臂基坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，(^Lbx_i,^Lby_i,^Lbz_i)^T為位置點(diǎn)P_i在左機(jī)械臂基坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，i＝1,2,…,m。