[发明专利]一种机器人零位和工具坐标标定方法

权利要求书

1.一种机器人零位和工具坐标标定方法，包括如下步骤：

步骤一：对关节角数据进行记录测量；具体做法为：分别在机器人末端法兰和机器人工作区域一固定点安装测量针尖；保持两个测量尖点始终相对，变换机器人姿态，读取机器人关节角度数据；

步骤二：对机器人的正运动学进行分析；

步骤三：建立机器人关节零位和工具坐标的误差模型δ＝[δq2,δq3,δq4,δq5,δpx,δpy,δpz]；

步骤四：对误差模型进行计算；

步骤五：更新误差模型；

步骤六：计算位置误差；

步骤七：补偿误差；

其中，所述步骤四的具体步骤为：根据机器人正运动学算法，机器人工具末端的位置和机器人关节角q＝[q1,q2,q3,q4,q5,q6]和工具坐标tool＝[px,py,pz]的关系为p＝f(q,tool)；测量的实际位置和名义位置的误差p^c-pⁿ＝J*δ，则实际位置p^c＝pⁿ+J*δ，其中J为雅可比矩阵；

所述步骤五的具体步骤为：取两次测量结果，由于针尖始终相对，认为两次测量的实际位置相同，则由此可得和可以由公式p＝f(q,tool)得到；利用测量N＝20次的关节数据构造末端名义位置误差模型：其中由最小二乘法得到误差δ＝(B^T*B)^-1*B^T*Y；

所述步骤七中，将上述最小二乘法得到的误差δ＝(B^T*B)^-1*B^T*Y补偿到机器人关节和工具坐标后，计算δp是否满足误差要求，如果满足，则误差得到；如果不满足，则返回步骤五重复构造末端名义位置误差模型迭代计算δp直至满足误差要求。

2.按照权利要求1所述的一种机器人零位和工具坐标标定方法，其特征在于所述步骤三的具体步骤为：建立机器人关节零位和工具坐标的误差模型，在不改变机器人零位和工具安装位置的情况下，误差为常量。

3.按照权利要求1所述的一种机器人零位和工具坐标标定方法，其特征在于所述步骤七还包括：将步骤计算的关节零位误差补偿到控制器中，提高机器人的精度。