[发明专利]机器人工具中心点的校准方法

说明书

一种机器人工具中心点的校准方法包括以下步骤:在该基座上建立一基础坐标系；在该法兰上建立一法兰坐标系；测量该特征装置的特征点在该基础坐标系中的坐标位置为(X₁，Y₁，Z₁)；转动多个该机械轴并使该执行机构的工具中心点接触于该特征点；该机器人的控制器根据多个该机械轴之间的位置关系并采用运动学计算出该法兰坐标系的坐标原点在该基础坐标系中的坐标位置为(X₀，Y₀，Z₀)，计算出该法兰坐标系相对于该基础坐标系的旋转矩阵为R；该工具中心点在该法兰坐标系中的坐标位置(X_t，Y_t，Z_t)根据方程式计算得出。

技术领域

本发明涉及一种机器人的校准方法，尤其涉及一种工业机器人工具中心点(ToolCenter Point，以下简称TCP)的校准方法。

背景技术

机器人技术在工业领域得到广泛应用，例如自动装配、焊接等。通过在机器人末端安装不同的执行机构(例如气动爪或焊枪)来完成各种作业任务，而执行机构的位置准确度直接影响着机器人的操作精度。即机器人工具坐标系中TCP的准确度成为机器人实现精准操作的重要指标。

然而，由于执行机构的公差、人工装配执行机构的误差，导致TCP的理论位置存在一定误差。因此，为了保证机器人运行的精准度，在安装执行机构后，通常需要校准TCP相对于机器人末端法兰(工具安装点)的位置。传统的方式是由人工采用特殊工具进行校准，该方式比较费时、费力，而且操作难度大。

发明内容

鉴于上述内容，有必要提供一种操作简便且用时较短的机器人工具中心点的校准方法。

一种机器人工具中心点的校准方法，用于校准机器人执行机构的工具中心点的实际位置，该机器人配合一个在机器人本体上加工或安装的特征点，该机器人包括基座、法兰、执行机构及多个机械轴，多个该机械轴首尾相接，其一端可转动地连接于该基座，另一端固定连接该法兰，该执行机构装设于该法兰上，包括以下步骤:A、在该基座上建立一基础坐标系；B、在该法兰上建立一法兰坐标系；C、测量该特征装置的特征点在该基础坐标系中的坐标位置为(X₁，Y₁，Z₁)；D、转动多个该机械轴并使该执行机构的工具中心点接触于该特征点；E、该机器人的控制器根据多个该机械轴之间的位置关系并采用运动学计算出该法兰坐标系的坐标原点在该基础坐标系中的坐标位置为(X₀，Y₀，Z₀)，计算出该法兰坐标系相对于该基础坐标系的旋转矩阵为R；F、该工具中心点在该法兰坐标系中的坐标位置(X_t，Y_t，Z_t)根据方程式计算得出。

一种机器人工具中心点的校准方法，用于校准机器人执行机构的工具中心点的实际位置，该机器人配合一个在机器人本体上加工或安装的特征点，该机器人包括基座、法兰、执行机构及多个机械轴，多个该机械轴首尾相接，其一端可转动地连接于该基座，另一端固定连接该法兰，该执行机构装设于该法兰上，包括以下步骤:A、在该基座上建立一基础坐标系；B、测量该特征装置的特征点在该基础坐标系中的坐标位置为(X₁，Y₁，Z₁)；C、在该法兰上建立一法兰坐标系；D、转动多个该机械轴并使该执行机构的工具中心点接触于该特征点；E、该机器人的控制器根据多个该机械轴之间的位置关系并采用运动学计算出该法兰坐标系的坐标原点在该基础坐标系中的坐标位置为(X₀，Y₀，Z₀)，计算出该法兰坐标系相对于该基础坐标系的旋转矩阵为R；F、该工具中心点在该法兰坐标系中的坐标位置(X_t，Y_t，Z_t)根据方程式计算得出。