[发明专利]一种工业机器人运动学标定方法

权利要求书

1.一种工业机器人运动学标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立机器人坐标系；

确定待辨识的机器人参数，建立标定系统模型；

对标定系统模型求解，得到辨识的机器人参数，实现机器人运动学标定；

所述建立机器人坐标系具体为：

采用DH和MDH规则相结合建立中间连杆坐标系，当相邻二关节轴线夹角名义值为90度时，采用DH规则；当相邻二关节轴线夹角名义值为0度时，采用MDH规则，首端连杆坐标系与第一连杆坐标系O₁-x₁y₁z₁重合，末端连杆坐标系的原点O₆及x₆轴与第五连杆坐标系的原点O₅及x₅轴重合；

所述建立标定系统模型：将机器人运动学模型与测量过程模型合并构成标定系统模型；

所述测量过程模型的建立包括以下步骤：

相对机器人基座任意固定测量设备(2)；在机器人(1)末端法兰上任意设置一个靶点(3)；

机器人(1)相对测量设备的测量坐标系的位姿和靶点(3)相对机器人(1)末端坐标系的位置作为待辨识参数；建立靶点(3)相对于测量设备(2)位置与机器人位姿之间的变换关系得到测量模型；变换j个位姿测量靶点(3)位置和驱动关节角度；

所述待辨识的机器人参数包括：连杆扭角α_i，i＝2～6；连杆长度a_i，i＝2～6；连杆偏置d_i，i＝2、4、5；第3关节轴偏角β₃和关节初始角θ_io，i＝2～5；首端连杆扭角α₁、长度a₁、偏置d₁、关节初始角θ_1o与末端连杆偏置d₆、关节初始角θ_6o均为0；

所述对标定系统模型求解具体为：

将标定系统模型的非线性方程组的求解问题转化为非线性优化问题进行求解，标定系统模型中各方程等号两端的差的绝对值加权求和作为非线性优化的目标函数，根据实际选择各待辨识参数的上下界确定可行解域，对问题进行求解。

2.按照权利要求1所述的一种工业机器人运动学标定方法，其特征在于：机器人运动学模型为首端连杆到末端连杆的齐次变换。