[发明专利]机器人工具中心点的传感校正方法

摘要

一种机器人工具中心点的传感校正方法，用于准确校正机器人工具中心点，机器人建立有一个基础工具坐标系，包括以下步骤：A、在实际工具中心点附近设立预估工具中心点并以其为原点建立预估工具坐标系；B、工具中心点绕预估坐标系中垂直于水平面的坐标轴旋转180度，得出Δw；C、预估工具坐标系补偿Δw，重新建立预估坐标系；D、工具中心点绕预估坐标系中垂直于水平面的坐标轴旋转90度，得出Δv；E、工具中心点绕基础工具坐标系中平行于水平面的坐标轴旋转角度，得到Δu；F、将偏差比偏差范围比较，重复步骤A～G直到偏差值位于偏差范围。利用该校正方法，校正精度高且校正方法简单。

主权项

一种机器人工具中心点的传感校正方法，用于准确确定机器人执行机构的工具中心点的实际位置，该工具中心点的实际位置装设有传感器，该机器人配合一个辅助测量工具实现校正，该机器人包括驱动机构以及控制该驱动机构驱动的控制器，该驱动机构包括一个末端驱动轴，该执行机构装设在该末端驱动轴上，该机器人建立有基础工具坐标系，该辅助测量工具包括一个平面及一个斜面，该斜面与水平面之间的夹角为α，其特征在于，包括以下步骤:A、将执行机构与该斜面相对，传感器测量出此时该传感器至该斜面的距离H1；B、在机器人的实际工具中心点位置附近设立预估工具中心点，以预估工具中心点为原点建立预估工具坐标系，预估坐标系的坐标轴分别为W、V、U，其中V轴投影于该斜面时为在该斜面的同一高度上，预估工具中心点在基础坐标系中的位置为P0，实际工具中心点位置在基础坐标系中为P1，P1与P0之间的位置偏差为ΔP（Δw，Δv，Δu）；C、控制器控制该驱动机构驱动该执行机构绕步骤B中的预估工具坐标系的坐标轴U旋转180度，该末端驱动轴不转动，得到实际工具中心点位置的坐标变为P2，传感器测量出此时该传感器至该斜面的距离H2，得出Δw=|H1‑H2|×tanα/2，从而得出Δw的值；D、修改控制器中预估工具中心点的参数，使预估工具中心点补偿该偏差Δw，将修改后的预估工具中心点设为新的预估工具中心点，建立新的预估工具坐标系，新的预估工具坐标系的坐标轴分别为W1、V1、U1，其中U1轴垂直于水平面，V1轴投影于该斜面时为在该斜面的同一高度上；E、控制器控制该驱动机构驱动该执行机构绕坐标轴U1旋转90度，该末端驱动轴不转动，得到实际工具中心点位置的坐标变为P3，传感器测量出此时该传感器至该斜面的距离H3，得出Δv=|H1‑H3|×tanα；F、修改控制器中预估工具中心点的参数，使预估工具中心点补偿该偏差Δv，将修改后的预估工具中心点设为新的预估工具中心点，建立新的预估工具坐标系，将执行机构与工具的平面相对，传感器测量出此时该传感器至该平面的距离H4；G、控制器控制该驱动机构驱动该执行机构绕基础工具坐标系中平行于水平面的轴旋转θ度，同时末端驱动轴相对本身的轴线偏移θ度，得到实际工具中心点位置的坐标变为P4，传感器测量出此时该传感器至该斜面的距离H5，如果P1在步骤F中预估坐标系的第一、四象限时，得出Δu=（H4‑H5×cosθ）/（cosθ‑1），如果P1在步骤F中预估坐标系的第二、三象限时，得出Δu=（H5×cosθ‑H4）/（cosθ‑1），从而得出Δu的值；H、将得出的偏差ΔP（Δw，Δv，Δu）与允许的最大值偏差值相比较，若偏差ΔP小于或等于允许的最大偏差值则完成坐标校正，若偏差ΔP大于允许偏差范围的最大值，则进行步骤I；I、重复步骤A~H直至完成坐标校正。