[发明专利]一种机械臂工具坐标的自动标定方法及系统、存储介质

说明书

本发明提供一种机械臂工具坐标的自动标定方法及系统、存储介质，其方法步骤包括：步骤S100以第一机械臂作为基准，进行工具坐标系的标定；步骤S200当标定后的第一机械臂操控末端第一工具能夹取到标定物时，通过第一机械臂上手眼标定过的相机识别设置在标定物旁的Mark，以将此时抓取位姿转换至Mark坐标系下获取初始示教点位；步骤S300发送初始示教点位至第二机械臂，当判断位姿差异超出阈值时，示教调整第二机械臂进行补偿，以完成其工具坐标系的标定。籍此以实现机械臂之间示教的点位能够复用，加速复数相同配置机械臂工具坐标的标定过程。

技术领域

本发明涉及机器人标定技术，尤其涉及一种机械臂工具坐标的自动标定方法及系统、存储介质。

背景技术

随着工业柔性化生产需求的不断提升，机械臂被广泛的应用于柔性化产线中，其中为了适应于生产加工工艺的需求，机械臂需在末端加装对应的加工工具，然而当需要组建由多种相同款式的机械臂及相同的加工工具组成的柔性化产线时，则需要分别组装机械臂与加工工具并分别进行示教，因为每个机械臂与加工工具在安装时，都可能存在加工或安装误差。

所以尽管工具相同，机械臂相同，但也会造成工具中心与机械臂末端的差异各不相同，从而导致机械臂之间示教的点位不能复用，需要工作人员分别对每台机械臂进行工具坐标系的标定，耗时耗力，并不经济。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种机械臂工具坐标的自动标定方法及系统、存储介质，以实现机械臂之间示教的点位能够复用，加速复数相同配置机械臂工具坐标的标定过程。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种机械臂工具坐标的自动标定方法，其步骤包括：

步骤S100以第一机械臂作为基准，进行工具坐标系的标定；

步骤S200当标定后的第一机械臂操控末端第一工具能夹取到标定物时，通过第一机械臂上手眼标定过的相机识别设置在标定物旁的Mark，以将此时抓取位姿转换至Mark坐标系下获取初始示教点位；

步骤S300 发送初始示教点位至第二机械臂，当判断位姿差异D超出阈值时，示教调整第二机械臂进行补偿，以完成其工具坐标系的标定；

其中D = -

表示机第一机械臂抓取姿态到第一机械臂基坐标系下的齐次矩阵，为第一台机械臂的抓取位姿；表示机第二机械臂抓取姿态到第二机械臂基坐标系下的齐次矩阵，为第二台机械臂的抓取位姿。

在可能的优选实施方式中，其中步骤S100中所述工具坐标系的标定步骤包括：

步骤S110操控第一机械臂夹持标定针以数种不同姿态点位去碰触标定点，以建立第一工具到机械臂基坐标系的齐次矩阵=* ，其中表示第一工具到第一机械臂末端的齐次矩阵，表示第一机械臂末端到第一机械臂基坐标系的齐次矩阵；

步骤S120展开步骤S110中的矩阵，依据各姿态点位联立方程组，以根据最小二乘法计算：

* = 

获取第一工具到第一机械臂末端的位置差，其中表示当前第一工具在第一机械臂基坐标系下的位置向量，表示当前第一机械臂末端在基坐标系下的位置向量，表示当前第一工具到第一机械臂末端的位置向量，表示当前第一机械臂末端到基坐标系的旋转矩阵；

步骤S130以步骤S110中的一个姿态点位为起点，调整第一机械臂在X、Y轴方向进行坐标偏移，以计算第一工具到第一机械臂末端的X、Y、Z方向向量，从而获取第一工具到第一机械臂末端的偏差量关系，以完成工具坐标系的标定。

在可能的优选实施方式中，其中步骤S100中所述工具坐标系的标定步骤包括：

步骤S140操控第一机械臂夹持标定针去碰触标定点，并记为；