[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)備及存儲介質(zhì)

有效

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• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111791229B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余天奇
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市卓翼科技股份有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: 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

本申請公開了一種機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)標(biāo)定方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備及存儲介質(zhì)，涉及機(jī)器人標(biāo)定技術(shù)領(lǐng)域。該機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)標(biāo)定方法包括：服務(wù)器獲取待標(biāo)定的目標(biāo)機(jī)器人的每個(gè)軸的測量數(shù)據(jù)集，根據(jù)每個(gè)軸的測量數(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)向量和幾何映射關(guān)系確定每個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)。本申請實(shí)施例中，根據(jù)機(jī)器人的相鄰軸之間的幾何映射關(guān)系確定相鄰軸之間的連桿的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，不受機(jī)器人的每個(gè)軸的加工精度和裝配精度的影響，因此可以提高運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及機(jī)器人標(biāo)定技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)標(biāo)定方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

為了提高工業(yè)生產(chǎn)效率，越來越多的生產(chǎn)企業(yè)采用工業(yè)機(jī)器人替代工人，其中，SCARA(英文：Selective Compliance Assembly Robot Arm；中文：選擇性柔順裝配機(jī)械臂)機(jī)器人是工業(yè)中普遍使用的機(jī)器人。SCARA機(jī)器人包括3個(gè)旋轉(zhuǎn)軸和1個(gè)移動(dòng)軸，其中，3個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的軸線相互平行，在平面內(nèi)進(jìn)行定位和定向，移動(dòng)軸用于完成末端件在垂直于平面的方向上運(yùn)動(dòng)。在標(biāo)定時(shí)，可以將第三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸與移動(dòng)軸看作一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行標(biāo)定。

現(xiàn)有技術(shù)中，對SCARA機(jī)器人進(jìn)行標(biāo)定的方法一般是：分別在機(jī)器人末端法蘭和機(jī)器人底座上安裝標(biāo)定工件，通過標(biāo)定工件的配合實(shí)現(xiàn)確定機(jī)器人的每個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)。

然而，上述方法中，受到標(biāo)定工件的加工精度以及裝配精度的影響，得到的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的精度不高。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對上述方法中存在的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的精度不高的問題，提供一種機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)標(biāo)定方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備及存儲介質(zhì)。

一種機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)標(biāo)定方法，該方法包括：

獲取待標(biāo)定的目標(biāo)機(jī)器人的每個(gè)軸的測量數(shù)據(jù)集，測量數(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)過程中的空間位置；

根據(jù)每個(gè)軸的測量數(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)。

在本申請的一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)每個(gè)軸的測量數(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：

對于每個(gè)軸的測量數(shù)據(jù)集，根據(jù)軸的測量數(shù)據(jù)集擬合得到軸的旋轉(zhuǎn)軸線；

獲取末端法蘭位置重復(fù)定位數(shù)據(jù)集，根據(jù)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)靶球零點(diǎn)和每個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)軸線確定目標(biāo)機(jī)器人的基坐標(biāo)系和每個(gè)軸在基坐標(biāo)系中的坐標(biāo)向量。

在本申請的一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)靶球零點(diǎn)和每個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)軸線確定目標(biāo)機(jī)器人的基坐標(biāo)系和每個(gè)軸在基坐標(biāo)系中的坐標(biāo)向量，包括：

對于每個(gè)軸，根據(jù)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)原點(diǎn)指向相鄰軸的原點(diǎn)的單位向量確定軸的X向量，根據(jù)原點(diǎn)沿旋轉(zhuǎn)軸線向上的單位向量確定軸的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)軸在基坐標(biāo)系中的坐標(biāo)向量。

在本申請的一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)器人包括第一軸、第二軸和第三軸，根據(jù)每個(gè)軸對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)平面和旋轉(zhuǎn)軸線確定目標(biāo)機(jī)器人的基坐標(biāo)系和每個(gè)軸在基坐標(biāo)系中的坐標(biāo)向量，包括：

對于第三軸，根據(jù)第二軸的原點(diǎn)和第二軸的Y向量確定過第二軸的原點(diǎn)且垂直于第二軸的Y向量的第一平面；

根據(jù)第三軸的原點(diǎn)和第三軸的Z向量確定過第三軸的原點(diǎn)且垂直于第三軸的Z向量的第二平面；