[發(fā)明專利]機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)標(biāo)定方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010430891.X
• 申請(qǐng)日: 2020-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN111791229B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余天奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市卓翼科技股份有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16
• 代理公司: 華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 仝麗

1.一種機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)標(biāo)定方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取待標(biāo)定的目標(biāo)機(jī)器人的每個(gè)軸的測(cè)量數(shù)據(jù)集，所述測(cè)量數(shù)據(jù)集包括目標(biāo)機(jī)器人的軸在按照預(yù)設(shè)程序運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的空間位置；

根據(jù)每個(gè)軸的所述測(cè)量數(shù)據(jù)集確定每個(gè)軸在目標(biāo)機(jī)器人的基坐標(biāo)系中的坐標(biāo)向量；

確定相鄰軸之間的幾何映射關(guān)系，根據(jù)每個(gè)軸的坐標(biāo)向量和所述幾何映射關(guān)系確定相鄰軸之間的連桿的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)；

其中，所述確定相鄰軸之間的幾何映射關(guān)系包括：

對(duì)于第i-1個(gè)和第i個(gè)相鄰軸，第i-1個(gè)軸和第i個(gè)軸之間的連桿為L(zhǎng)，控制所述第i-1個(gè)軸延所述第i-1個(gè)軸坐標(biāo)系中的X軸向量平移連桿L的連桿長(zhǎng)度得到第一中間坐標(biāo)系；

控制所述第一中間坐標(biāo)系繞所述第一中間坐標(biāo)系中的X軸向量旋轉(zhuǎn)，得到第二中間坐標(biāo)系，表示所述第一中間坐標(biāo)系中的Z軸繞所述第i個(gè)軸對(duì)應(yīng)坐標(biāo)系中的X軸轉(zhuǎn)至與所述第i個(gè)軸對(duì)應(yīng)坐標(biāo)系中的Z軸平行時(shí)的轉(zhuǎn)角；

控制所述第二中間坐標(biāo)系延所述第二中間坐標(biāo)系中的Z軸方向平移，得到第三中間坐標(biāo)系，表示第i個(gè)軸相對(duì)第i-1個(gè)軸在軸線方向上的連桿偏距；

控制所述第三中間坐標(biāo)系繞所述第二中間坐標(biāo)系中的Z軸旋轉(zhuǎn)，得到第四中間坐標(biāo)系，表示所述第一中間坐標(biāo)系中的X軸繞所述第一中間坐標(biāo)系中的Z軸轉(zhuǎn)至與所述第一中間坐標(biāo)系中的X軸平行時(shí)的轉(zhuǎn)角；

控制所述第四中間坐標(biāo)系繞所述第四中間坐標(biāo)系中的Y軸扭轉(zhuǎn)，得到第i個(gè)軸坐標(biāo)系；

所述運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)包括扭角參數(shù)、關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角和夾角，所述幾何映射關(guān)系包括第一幾何映射關(guān)系、第二幾何映射關(guān)系和第三幾何映射關(guān)系；所述根據(jù)每個(gè)軸的坐標(biāo)向量和所述幾何映射關(guān)系確定相鄰軸之間的連桿的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，包括：

基于所述第一幾何映射關(guān)系、所述第二幾何映射關(guān)系和所述第三幾何映射關(guān)系，根據(jù)所述第i個(gè)軸的Y軸向量和Z軸向量，以及第i-1個(gè)軸的X軸向量，分別確定所述第i個(gè)軸的扭角參數(shù)、關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角和夾角；

所述第一幾何映射關(guān)系為所述第i個(gè)軸的Z軸向量繞所述第i個(gè)軸的Y軸向量扭轉(zhuǎn)扭角參數(shù)所指示的角度后垂直于所述第i-1個(gè)軸的X軸向量；所述第二幾何映射關(guān)系為所述第i-1個(gè)軸的X軸向量繞中間向量Z_Q旋轉(zhuǎn)所述關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角所指示的角度后，再繞所述第i個(gè)軸的Y軸向量扭轉(zhuǎn)所述扭角參數(shù)所指示的角度，得到所述第i個(gè)軸的X軸向量；所述第三幾何映射關(guān)系為所述第i-1個(gè)軸的Z軸向量繞所述第i-1個(gè)軸的X軸向量轉(zhuǎn)動(dòng)所述夾角所指示的角度后得到所述中間向量Z_Q；所述中間向量Z_Q的獲取過(guò)程為對(duì)于第i個(gè)軸，使所述第i個(gè)軸的Z_i向量繞所述第i個(gè)軸的Y_i向量扭轉(zhuǎn)所述扭角參數(shù)所指示的角度得到的。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)每個(gè)軸的所述測(cè)量數(shù)據(jù)集確定每個(gè)軸在目標(biāo)機(jī)器人的基坐標(biāo)系中的坐標(biāo)向量，包括：

對(duì)于每個(gè)軸的所述測(cè)量數(shù)據(jù)集，根據(jù)所述軸的測(cè)量數(shù)據(jù)集擬合得到所述軸的旋轉(zhuǎn)軸線；

獲取末端法蘭位置重復(fù)定位數(shù)據(jù)集，根據(jù)所述末端法蘭位置重復(fù)定位數(shù)據(jù)集確定靶球零點(diǎn)；

根據(jù)所述靶球零點(diǎn)和每個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)軸線確定所述目標(biāo)機(jī)器人的基坐標(biāo)系和每個(gè)軸在所述基坐標(biāo)系中的坐標(biāo)向量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述靶球零點(diǎn)和每個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)軸線確定所述目標(biāo)機(jī)器人的基坐標(biāo)系和每個(gè)軸在所述基坐標(biāo)系中的坐標(biāo)向量，包括：

對(duì)于每個(gè)軸，根據(jù)所述靶球零點(diǎn)和每個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)軸線確定每個(gè)軸的原點(diǎn)；

根據(jù)每個(gè)軸的原點(diǎn)，根據(jù)所述原點(diǎn)指向相鄰軸的原點(diǎn)的單位向量確定所述軸的X向量，根據(jù)所述原點(diǎn)沿所述旋轉(zhuǎn)軸線向上的單位向量確定所述軸的Z向量；

根據(jù)每個(gè)軸的原點(diǎn)、X向量和Z向量確定每個(gè)軸在所述基坐標(biāo)系中的坐標(biāo)向量。