[发明专利]一种移动加工机器人的寻位方法

权利要求书

1.一种移动加工机器人的寻位方法，其特征在于，包括：

S1：进行车臂标定，获得移动加工机器人基座F_ROBOT与固连在移动底盘上的刚体F_AGVmark坐标之间的转换关系；

S2：调整移动加工机器人的位置，记录F_AGVmark与移动底盘F_AGV的坐标，获得F_AGVmark和F_AGV坐标之间的映射关系；

S3：在所述移动加工机器人移动过程中获取所述移动底盘F_AGV的坐标，基于所述转换关系和所述映射关系计算所述机器人基座F_ROBOT的坐标，以对所述机器人基座进行定位；

所述S1包括：

S101：初始化标定环境，固定机械臂的基座并使机械臂处于系统复位时的状态，记录所述移动加工机器人末端在机械臂对应的基座坐标系中的初始位置P₁，在移动底盘上固定一系列靶标球形成一个可被观测的刚体，同时记录所述刚体的初始坐标T_AGVmark；

S102：将靶标球固定在机械臂第K个关节并尽量远离第K个关节的轴线，K≥K₀，机械臂的第K₀关节的旋转方向与第1关节到第K₀-1关节的旋转方向均不相同；

S103：标定第一轴向，使机械臂处于系统复位时的状态，旋转机械臂第一关节，记录第一靶球位置；

S104：标定第二轴向，使机械臂处于系统复位时的状态，旋转机械臂第N个关节，记录第二靶球位置，K-1≥N≥2，且其旋转方向和第一关节的旋转轴不平行；

S105：标定原点，使机械臂处于系统复位时的状态，将第K个关节旋转180度，记录所述移动加工机器人末端在机械臂基座坐标系中的位置P₂；选择机械臂第一关节或第N关节中旋转方向和第K轴不同的关节进行旋转，记录第三靶球位置；

S106：利用所述第一靶球位置、第二靶球位置和第三靶球位置确定所述基座的坐标系的轴向Axis1，Axis2，Axis3、法矢量r₁、r₂、r₃和圆心O₁、O₂、O₃；

S107：利用公式计算所述基座的坐标系原点P₀；

S108：获得所述基座的坐标系R为将Axis1，Axis2，Axis3按照x轴，y轴，z轴的方式进行排列获得的矩阵；

S109：获得移动加工机器人基座F_ROBOT与固连在移动底盘上的刚体F_AGVmark坐标之间的转换关系为：

所述S2包括：

S201：保持车臂标定中系统配置参数不变并进行定位设置；

S202：调整移动加工机器人的位置，并记录各个位置对应的所述移动底盘的坐标X_i＝[x_i y_i θ_i]和所述刚体的三维位姿的齐次矩阵重复移动所述移动机器人并记录对应的多组X_i和Y_i；其中，R_i为齐次矩阵中表达刚体姿态的部分，P_i为齐次矩阵中表达刚体位置的部分；

S203：取T_vec,i＝vec([R_i P_i])，P_vec,i＝[x_i y_i sin(θ_i) cos(θ_i) 1]；

记则所述移动底盘坐标和所述刚体的坐标之间的映射关系为

所述S3包括：

在所述移动加工机器人移动过程中获得移动底盘的坐标[x y θ]，基于所述转换关系T和所述映射关系T_dim计算得到机器人基座坐标为：T_robot＝T_dim·[x y sinθ cosθ 1]T。