[发明专利]一种关节机器人的单关节定位精度标定方法

权利要求书

1.一种关节机器人的单关节定位精度标定方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1. 将相机（1）固定于关节机器人（2）手部末端位置，控制关节机器人（2）其中一个需要标定的关节转动，整个标定过程其余关节都保持在零位不动；

S2. 在目标放置平面上放置一个用于标定检测的目标点（3），并保持其位置不变，所述目标放置平面平行于需要标定关节的转动平面，调整相机安装位置，让相机（1）的光轴始终垂直于目标点（3）；

S3. 将关节机器人（2）所有的关节回到零位，相机拍下此时目标点（3）的图像，作为零点图片；

S4. 将需要标定的关节逆时针旋转到正极限位置，相机（1）拍下此时目标点（3）的图像；

S5. 以固定的步距，使需要标定的关节向顺时针方向运动，相机（1）拍下标定关节在每一个测量点位时目标点（3）的图像，需要标定的关节在负极限位置停止运动，以标定去程的转动角度；

S6. 继续以固定的步距，使需要标定的关节向逆时针方向运动，相机拍下标定关节在每一个测量点位时目标点（3）的图像，需要标定的关节在正极限位置停止运动，以标定回程的转动角度；

S7. 相机（1）完成在每一个测量点位目标点（3）的图像获取后，使用图像算法识别目标点（3）在相机（1）中成像的像素位置，提取所有测量点位目标点（3）的中心坐标；

S8. 利用最小二乘法将在各测量点位得到的目标点（3）在相机（1）中成像的中心拟合成一个圆，进而求取去程和回程过程中在各个测量点位标定关节的实际转动角度及转动角度误差；

S9. 重复上述步骤S1-S8直至完成关节机器人（2）剩余关节的定位精度标定。

2.根据权利要求1所述的一种关节机器人的单关节定位精度标定方法，其特征在于：所述使用的目标点（3）为圆形。

3.根据权利要求1所述的一种关节机器人的单关节定位精度标定方法，其特征在于：所述使用的目标点（3）为正方形。

4.根据权利要求1所述的一种关节机器人的单关节定位精度标定方法，其特征在于：通过拟合得到的圆，求取相邻两个测量点位之间的转动角度，可得到关节机器人（2）的单步距转动角度；求取任意一个测量点位和零点图片目标点（3）之间的转动角度，可得到关节机器人（2）的累积转动角度。

5.根据权利要求1所述的一种关节机器人的单关节定位精度标定方法，其特征在于：所述关节机器人（2）每一个关节的定位精度标定均采集多组实验数据，然后将多组实验数据的平均值作为需要标定关节的实际转动角度，并最终得到转动角度误差。

6.根据权利要求5所述的一种关节机器人的单关节定位精度标定方法，其特征在于：每次实验之前所有关节均需回到零位，相机拍下此时目标点（3）的图像，作为零点图片。

7.根据权利要求1所述的一种关节机器人的单关节定位精度标定方法，其特征在于：在整个关节机器人（2）的标定过程中，需要调整目标点（3）的放置平面，该平面始终平行于需要标定关节的转动平面，并调整相机的安装位置，始终保证相机（1）的光轴与目标点垂直。