[发明专利]双臂协作机械臂设备的位姿标定工具和标定方法

权利要求书

1.一种双臂协作机械臂设备的位姿标定工具，用于对双臂协作机械臂设备的第一机械臂和第二机械臂的位置和姿态进行标定，其中，第一机械臂和第二机械臂的末端具有工具法兰，所述工具法兰用于根据需要而安装工具；

所述位姿标定工具包括：

标定板，包括第一孔、第二孔、第三孔；

针状工具，包括盘状基座和垂直于盘状基座的针状体，所述盘状基座用于被固定到第一机械臂或第二机械臂的末端的工具法兰上，针状工具的针状体用于被依次插入到标定板的第一孔、第二孔、第三孔中。

2.根据权利要求1所述的位姿标定工具，其中，第一机械臂和第二机械臂为六轴机械臂。

3.根据权利要求1所述的位姿标定工具，其中，针状体末端的尖部呈圆锥状，尖部直径为0.1mm，针状体具有杆部，杆部长度为150mm。

4.根据权利要求1所述的位姿标定工具，其中，第一孔与第二孔之间的连线垂直于第一孔与第三孔之间的连线。

5.一种双臂协作机械臂设备的位姿标定方法，采用根据权利要求1所述的位姿标定工具，所述方法包括：

S1：移动第一机械臂，使安装于第一机械臂末端上的针状工具的针状体依次插入到标定板上的第一孔P1、第二孔P2、第三孔P3，分别读取第一孔P1、第二孔P2、第三孔P3在第一机械臂基坐标系下的位置值；

S2：移动第二机械臂，使安装于第二机械臂末端上的针状工具的针状体依次插入到标定板上的第一孔P1、第二孔P2、第三孔P3，分别读取第一孔P1、第二孔P2、第三孔P3在第二机械臂基坐标系下的位置值；

S3：利用第一孔P1、第二孔P2、第三孔P3在第一机械臂基坐标系下的位置值建立第一标定板坐标系，以第一孔P1的位置为原点，得到第一旋转矩阵；

S4：利用第一孔P1、第二孔P2、第三孔P3在第二机械臂基坐标系下的位置值建立第二标定板坐标系，以第一孔P1的位置为原点，得到第二旋转矩阵；

S5：通过第一旋转矩阵和第二旋转矩阵求得第二机械臂到第一机械臂的齐次变换矩阵。

6.根据权利要求5所述的位姿标定方法，其中步骤S1中：第一孔P1、第二孔P2、第三孔P3在第一机械臂基坐标系下的位置值分别记为：¹P₁,¹P₂,¹P₃，其中¹P₁(x₁₁,y₁₁,z₁₁),¹P₂(x₁₂,y₁₂,z₁₂),¹P₃(x₁₃,y₁₃,z₁₃)。

7.根据权利要求6所述的位姿标定方法，其中步骤S2中：第一孔P1、第二孔P2、第三孔P3在第二机械臂基坐标系下的位置值分别记为：²P₁,²P₂,²P₃，其中²P₁(x₂₁,y₂₁,z₂₁),²P₂(x₂₂,y₂₂z₂₂),²P₃(x₂₃,y₂₃z₂₃)。