[发明专利]一种激光位移传感器的光轴坐标系的标定方法

说明书

本发明提供一种激光位移传感器的光轴坐标系的标定方法，包括：步骤S1，在标定块上建立工具坐标系；步骤S2，示教获取标定点生成第一用户坐标系；步骤S3，机器人带动标定块移动，使标定面的两条临边触碰光轴并记录得到第一坐标点数据集合以得到第二用户坐标系，第二用户坐标系的Z轴方向与光轴平行；步骤S4，机器人带动标定块移动，使标定面的两条临边触碰光轴并记录得到第二坐标点数据集合；步骤S5，机器人带动标定块移动到第二用户坐标系原点，获取测距结果，处理得到光轴坐标系,完成标定。有益效果是本方法能够标定安装于固定位置的激光位移传感器的光轴坐标系，减少人为示教点的数量，提高标定自动化程度，在标定过程中不断修正光轴坐标系。

技术领域

本发明涉及坐标系标定技术领域，尤其涉及一种激光位移传感器的光轴坐标系的标定方法。

背景技术

机器人的坐标系标定方法主要采用尖锐的标定用针，通过标定用针在目标物体的特征点处进行坐标系标定，然而在某些应用场合下需要使用激光位移传感器，在激光位移传感器的光轴上进行坐标系标定。

目前只能做到机器人手持激光位移传感器时对光轴坐标系进行标定，无法对固定位置的激光传感器的光轴进行标定，且人为示教点过多会影响坐标系标定精度，在标定过程中要求标定板平面与机器人基座空间直角坐标保持平行。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种激光位移传感器的光轴坐标系的标定方法，预先配置一机器人和设置于固定位置的一激光位移传感器，所述机器人的手臂末端通过一安装接口连接一标定块，且所述标定块的标定面与所述安装接口的安装面平行；所述标定方法具体包括以下步骤：

步骤S1，在所述标定块上建立一工具坐标系，使所述工具坐标系的原点处于所述标定块的几何中心；

步骤S2，通过人工初步示教获取一标定点，将所述标定块的几何中心与所述激光位移传感器射出激光的光斑重合，将所述激光的光轴垂直于所述标定块的标定面，并以所述标定点为原点，以垂直于所述标定面的方向作为Z轴方向生成一第一用户坐标系；

步骤S3，所述机器人的手臂末端基于所述工具坐标系带动所述标定块移动，在移动时保持所述标定块的姿态不变的同时，使得所述标定面的其中两条临边分别沿所述第一用户坐标系的X轴方向和Y轴方向触碰所述激光位移传感器的光轴并记录得到各触碰位置的一第一坐标点数据集合，进而根据所述第一坐标点数据集合，对所述第一用户坐标系进行处理得到一第二用户坐标系，所述第二用户坐标系的Z轴方向与所述光轴的方向平行；

步骤S4，所述机器人的手臂末端基于所述工具坐标系带动所述标定块移动，使得所述标定面的其中两条临边分别沿所述第二用户坐标系的X轴方向和Y轴方向触碰所述激光位移传感器的光轴并记录得到各触碰位置的一第二坐标点数据集合；

步骤S5，所述机器人的手臂末端基于所述工具坐标系带动所述标定块移动到所述第二用户坐标系的原点，获取所述激光位移传感器的测距结果，并对各所述第二坐标点数据集合、所述测距结果和所述第二用户坐标系进行处理得到所述激光位移传感器的光轴坐标系,完成所述激光位移传感器的标定。

优选的，所述步骤S3包括：

步骤S31，所述机器人的手臂末端基于所述工具坐标系带动所述标定块移动，使所述标定块上的所述标定面的其中两条临边分别沿所述第一用户坐标系的X轴方向和Y轴方向触碰所述光轴并记录第一触碰位置、第二触碰位置、第三触碰位置和第四触碰位置的坐标加入所述第一坐标点数据集合；

步骤S32，根据所述第一坐标点数据集合处理得到所述光轴的空间向量，并根据所述空间向量处理得到所述光轴与所述第一用户坐标系的Y轴的第一夹角和所述光轴与所述第一用户坐标系的X轴的第二夹角；

步骤S33，根据所述第一夹角和所述第二夹角处理得到一旋转矩阵，并根据所述旋转矩阵和所述第一用户坐标系处理得到所述第二用户坐标系。