CN104759945B - 基于高精度工业相机的移动制孔机器人基准找正方法 - Google Patents

基于高精度工业相机的移动制孔机器人基准找正方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种基于高精度工业相机的移动制孔机器人基准找正方法，属于工业机器人标定技术领域。该方法利用高精度工业相机和Z向激光距离传感器确定基准孔的三维坐标值，以此来确定零组件和工业机器人的相对位置关系，多次循环调整工业机器人直到基准孔附近零组件平面和工业机器人末端刀具垂直角度符合要求，基准孔在相机坐标系中也同时达到预先设定的标准位置，再利用当前基准孔在机器人底座坐标系的坐标值，建立工件坐标系。本发明能够全自动进行基准检测，精度高，效率高，经济实用，操作工序简单易懂。

Description

基于高精度工业相机的移动制孔机器人基准找正方法
技术领域
本发明涉及移动制孔机器人标定技术领域，是一种移动机器人基准找正方法，具体为一种基于高精度工业相机的移动制孔机器人基准找正方法。
背景技术
目前,移动机器人自动化制孔系统已经在飞机、汽车等制造领域被逐渐应用。移动机器人自动化制孔技术是基于产品数字化和自动化的一项技术，也是航空制造中最先进的加工技术之一。在移动机器人制孔流程中，制孔设备到达工位后，移动装置浮动锁紧，机器人根据编程工件坐标系中的路径到达制孔位置，由于移动装置定位或零组件安装存在误差，零组件与制孔机器人的相对位置将发生变化，最终导致移动机器人实际到达的位置的偏移。
现有某些设备利用激光跟踪仪，在加工之前将移动机器人和零组件的实际相对位置打出来，与理论位置比较进行修正，提高移动机器人的定位精度，由于这种方式，价格昂贵，设备复杂操作工序繁琐，同时和传统方式相比，效率没有明显提高，工人的劳动强度并不能降低。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种基于高精度工业相机的移动制孔机器人基准找正方法。
本发明的技术方案为：
所述一种基于高精度工业相机的移动制孔机器人基准找正方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：在移动制孔机器人制孔刀具周围布置四个激光距离传感器A、B、C、D和一个相机，相机轴线和移动制孔机器人制孔刀具电主轴轴线平行，相机侧边还安装有一个Z向激光距离传感器；
步骤2：利用标定圆盘，通过以下步骤对四个激光距离传感器进行标定，所述标定圆盘由盘身和中心杆组成，中心杆与盘身保证垂直度为90±0.05°：
步骤2.1：将移动制孔机器人制孔刀具保持竖直状态，并将中心杆装夹在移动制孔机器人制孔刀具的刀柄上；
步骤2.2：调整四个激光距离传感器，是其将激光点均打在标定圆盘盘面上；
步骤2.3：移动制孔机器人制孔刀具电主轴沿轴向运动，带动标定圆盘轴向运动，观察四个激光距离传感器在盘面上的激光点运动轨迹；调整四个激光距离传感器，使四个激光距离传感器在盘面上的激光点运动轨迹相互平行，且任意三个激光距离传感器在盘面上的激光点运动轨迹不共线；
步骤2.4：分别测量计算四个激光距离传感器光轴与标定圆盘盘面的夹角
步骤3：轴向调整移动制孔机器人制孔刀具电主轴，使标定圆盘盘面与模拟工作面重合；所述模拟工作面指沿电主轴进给方向的，且与移动制孔机器人制孔刀具中处于缩回状态的压力鼻平面距离为l的平面；l为制孔时，待制孔零组件平面和处于缩回状态的压力鼻平面的距离；测量当前状态下四个激光距离传感器的距离读数sA，sB，sC，sD，以及Z向激光距离传感器测得的与标定圆盘盘面距离读数s0；
步骤4：在标定圆盘盘面上建立与移动制孔机器人制孔刀具固连的零面坐标系ObXbYbZb，并得到四个激光距离传感器在盘面上的激光点在零面坐标系ObXbYbZb中的坐标值(xA，yA)，(xB，yB)，(xC，yC)，(xD，yD)；零面坐标系原点选择为不包含Z向激光距离传感器的任意一个激光距离传感器在盘面上的激光点，并以该激光点的运动轨迹为ObYb轴；ObXb轴处于盘面上，且ObXb垂直于ObYb轴；ObYb轴正方向与工具坐标系OtXtYtZt的OtYt轴正方向夹角为锐角，ObXb轴正方向与工具坐标系OtXtYtZt的OtXt轴正方向夹角为锐角；ObZb轴正方向由ObYb轴正方向以及ObXb轴正方向按照右手定则确定；
所述工具坐标系OtXtYtZt与移动制孔机器人制孔刀具末端固连，本步骤中工具坐标系OtXtYtZt原点处于模拟工作面上，OtXt轴和OtYt轴在模拟工作面上，电主轴进给方向为OtZt轴正方向，移动制孔机器人法兰坐标系OFXFYFZF的OFXF轴正方向在模拟工作面上的投影为OtXt轴正方向，OFYF轴正方向在模拟工作面上的投影为OtYt轴正方向；
建立相机坐标系OvXvYvZv，相机坐标系OvXvYvZv与移动制孔机器人末端执行器固连，本步骤中相机坐标系OvXvYvZv原点处于模拟工作面上，电主轴进给方向为OvZv轴正方向，OvXvYv平面与模拟工作面重合；
移除标定圆盘；
步骤5：移动移动制孔机器人，并通过分析相机拍摄图像，使待制孔零组件上已经打好的基准孔中心与相机视野中心的偏差Δx、Δy满足设定范围要求，且Z向激光距离传感器测得的基准孔距离与标准距离的差值Δz也满足设定范围要求；所述标准距离为步骤3中得到的s0；
步骤6：保持移动制孔机器人末端姿态不变，沿模拟工作面移动移动制孔机器人，使工具坐标系OtXtYtZt的原点运动到步骤5完成后得到的相机坐标系的原点位置；并按照以下步骤进行法向调平：
步骤6.1：四个激光距离传感器将激光点A'、B'、C'、D'打在待制孔零组件表面，得到四个激光距离传感器的测量距离值sA’，sB’，sC’，sD’；根据sA’，sB’，sC’，sD’，步骤2.4得到的以及步骤3得到的sA，sB，sC，sD，计算得到激光点A'、B'、C'、D'在零面坐标系ObXbYbZb的坐标值；
步骤6.2：由激光点A'、B'、C'、D'在零面坐标系ObXbYbZb的坐标值计算得到四个平面A'B'C'、A'B'D'、A'C'D'、B'C'D'的法向量，取四个平面A'B'C'、A'B'D'、A'C'D'、B'C'D'法向量的平均值为待制孔零组件表面法向量n1；
步骤6.3：根据法向量n1在零面坐标系ObXbYbZb中的坐标，得到法向量n1与ObZb轴的夹角α1，若α1在±0.2°范围内，则法向调平结束，进入步骤7，否则根据法向量n1在零面坐标系ObXbYbZb中的坐标，得到将零面坐标系ObXbYbZb旋转至ObZb轴与法向量n1重合时，ObXb轴的旋转角度γ和ObYb轴的旋转角度β；按照角度γ和角度β移动移动制孔机器人，使工具坐标系的OtXt轴旋转角度γ，OtYt轴旋转角度β，并返回步骤6.1；
步骤7：保持移动制孔机器人末端姿态不变，沿模拟工作面移动移动制孔机器人，使相机坐标系OvXvYvZv的原点运动到步骤6法向调平完成后得到的工具坐标系的原点位置；通过分析相机拍摄图像，判断待制孔零组件上已经打好的基准孔中心与相机视野中心的偏差Δx、Δy是否满足设定范围要求，判断Z向激光距离传感器测得的基准孔距离与标准距离的差值Δz是否也满足设定范围要求；若均满足Δx、Δy、Δz均满足设定范围要求，则以此时相机坐标系原点在机器人底座坐标系中的坐标作为基准孔中心在机器人底座坐标系中的坐标，否则返回步骤5；
步骤8：重复步骤步骤5到步骤7，得到所有基准孔中心在机器人底座坐标系中的坐标，根据所有基准孔中心在机器人底座坐标系中的坐标，建立待制孔零组件的实际工件坐标系。
有益效果
本发明针对不同的零组件，根据离线生成确定的基准找正程序，可全自动进行基准找正，减少测量的工作量；而且综合考虑了零组件中孔分布类型，在保证精度的同时能适应更广泛的应用场合；本方法是基于高精度工业相机，在保证精度的同时，比目前存在的利用激光跟踪仪的方法，操作工序简单，经济实用。
附图说明
附图1是移动机器人和零组件的理论和实际位置关系示意图。
附图2是机器人末端工具坐标系和相机坐标系的关系示意图。
附图3是基准找正三点法零部件孔分布特征。
附图4是基准找正两点法零部件孔分布特征。
其中：1.机器人理论位置底座坐标系；2.机器人实际位置底座坐标系；3.实际零组件工件坐标系；4.基准孔；5.待制孔；6.待制孔零组件；7.机器人末端工具坐标系；8.气缸；9.压力鼻；10.模拟工作面；11.相机坐标系；12.Z向激光距离传感器激光束；13.Z向激光距离传感器；14.相机同轴光源；15.高精度工业相机。
具体实施方式
下面结合具体实施例描述本发明：
参照附图1，本实施例中主要介绍在移动机器人自动制孔系统中的基于工业相机的基准找正方法。影响移动机器人制孔系统定位精度的主要影响因素为移动装置定位偏差及零组件安装误差，导致移动机器人和零组件的相对位置与离线编程数模中的理论位置不同。
移动机器人到位,机器人实际位置2和机器人理论位置1不重合，导致在离线编程中通过待制孔零组件上基准孔P1、P2或P1、P2、P3建立的工件坐标系和实际工件坐标系有偏差，因此需要通过基准找正来确定实际零组件中工件坐标系3的具体位置。
本实施例利用高精度工业相机和Z向激光距离传感器确定基准孔的三维坐标值，以此来确定待制孔零组件和移动制孔机器人的相对位置关系，多次循环调整移动制孔机器人直到基准孔附近待制孔零组件平面和移动制孔机器人末端刀具垂直角度符合要求，基准孔在相机坐标系中也同时达到预先设定的标准位置，再利用基准孔在机器人底座坐标系的坐标值，建立工件坐标系。
本实施例方法的具体步骤为：
步骤1：在移动制孔机器人制孔刀具周围布置四个激光距离传感器A、B、C、D和一个相机，相机轴线和移动制孔机器人制孔刀具电主轴轴线平行，相机侧边还安装有一个Z向激光距离传感器。
步骤2：四个激光距离传感器用来检测刀具和待制孔零组件的法向角度，所以需要对四个激光距离传感器进行标定。本发明利用标定圆盘，通过以下步骤对四个激光距离传感器进行标定，所述标定圆盘由盘身和中心杆组成，中心杆与盘身保证垂直度为90±0.05°：
步骤2.1：将移动制孔机器人制孔刀具保持竖直状态，避免重力因素影响标定结果，将中心杆装夹在移动制孔机器人制孔刀具的刀柄上；
步骤2.2：调整四个激光距离传感器，是其将激光点均打在标定圆盘盘面上；
步骤2.3：移动制孔机器人制孔刀具电主轴沿轴向运动，带动标定圆盘轴向运动，使四个激光距离传感器和标定圆盘相对运动，观察四个激光距离传感器在盘面上的激光点运动轨迹；调整四个激光距离传感器，使四个激光距离传感器在盘面上的激光点运动轨迹相互平行，且任意三个激光距离传感器在盘面上的激光点运动轨迹不共线；
步骤2.4：分别测量计算四个激光距离传感器光轴与标定圆盘盘面的夹角 测量计算激光距离传感器光轴与标定圆盘盘面的夹角可以通过以下过程进行：以5mm为运动单位移动电主轴，记录激光距离传感器的距离读数差，记录多组数据取距离差平均值，而后通过三角关系得到激光距离传感器光轴与标定圆盘盘面的夹角。
步骤3：轴向调整移动制孔机器人制孔刀具电主轴，使标定圆盘盘面与模拟工作面重合；所述模拟工作面指沿电主轴进给方向的，且与移动制孔机器人制孔刀具中处于缩回状态的压力鼻平面距离为l的平面；l为制孔时，待制孔零组件平面和处于缩回状态的压力鼻平面的距离；由于制孔时，压力鼻受气缸推动压紧零组件表面进行制孔，所以这里模拟工作面是模拟待制孔零组件平面。测量当前状态下四个激光距离传感器的距离读数sA，sB，sC，sD，以及Z向激光距离传感器测得的与标定圆盘盘面距离读数s0。
步骤4：在标定圆盘盘面上建立与移动制孔机器人制孔刀具固连的零面坐标系ObXbYbZb，并得到四个激光距离传感器在盘面上的激光点在零面坐标系ObXbYbZb中的坐标值(xA，yA)，(xB，yB)，(xC，yC)，(xD，yD)；零面坐标系原点选择为不包含Z向激光距离传感器的任意一个激光距离传感器在盘面上的激光点，并以该激光点的运动轨迹为ObYb轴；ObXb轴处于盘面上，且ObXb垂直于ObYb轴；ObYb轴正方向与工具坐标系OtXtYtZt的OtYt轴正方向夹角为锐角，ObXb轴正方向与工具坐标系OtXtYtZt的OtXt轴正方向夹角为锐角；ObZb轴正方向由ObYb轴正方向以及ObXb轴正方向按照右手定则确定。
所述工具坐标系OtXtYtZt与移动制孔机器人制孔刀具末端固连，本步骤中工具坐标系OtXtYtZt原点处于模拟工作面上，OtXt轴和OtYt轴在模拟工作面上，电主轴进给方向为OtZt轴正方向，移动制孔机器人法兰坐标系OFXFYFZF的OFXF轴正方向在模拟工作面上的投影为OtXt轴正方向，OFYF轴正方向在模拟工作面上的投影为OtYt轴正方向。
建立相机坐标系OvXvYvZv，相机坐标系OvXvYvZv与移动制孔机器人末端执行器固连，本步骤中相机坐标系OvXvYvZv原点处于模拟工作面上，电主轴进给方向为OvZv轴正方向，OvXvYv平面与模拟工作面重合；由于相机只能拍到二维坐标值，所以增加了Z向激光距离传感器，来获取相机拍基准孔时，机器人末端距待制孔零组件的Z向实际距离值，由于本实施例中相机轴线与Z向激光距离传感器轴线相距较远，所以Z向激光距离传感器激光束同相机轴线有夹角θz，以确保相机在拍基准孔时，Z向激光距离传感器的激光束能照射到基准孔边缘，确保Z值准确。
移除标定圆盘。
步骤5：移动移动制孔机器人，并通过分析相机拍摄图像，使待制孔零组件上已经打好的基准孔中心与相机视野中心的偏差Δx、Δy满足设定范围要求，且Z向激光距离传感器测得的基准孔距离与标准距离的差值Δz也满足设定范围要求；所述标准距离为步骤3中得到的s0。
步骤6：保持移动制孔机器人末端姿态不变，沿模拟工作面移动移动制孔机器人，使工具坐标系OtXtYtZt的原点运动到步骤5完成后得到的相机坐标系的原点位置；并按照以下步骤进行法向调平：
步骤6.1：四个激光距离传感器将激光点A'、B'、C'、D'打在待制孔零组件表面，得到四个激光距离传感器的测量距离值sA’，sB’，sC’，sD’；根据sA’，sB’，sC’，sD’，步骤2.4得到的以及步骤3得到的sA，sB，sC，sD，计算得到激光点A'、B'、C'、D'在零面坐标系ObXbYbZb的坐标值。
步骤6.2：由于四个激光点不共线，所以四个激光点可以构成四个平面A'B'C'、A'B'D'、A'C'D'、B'C'D'，在每个平面中，用三点构成的两条线叉乘，得到平面的法向量：激光点A'、B'、C'、D'在零面坐标系ObXbYbZb的坐标值计算得到四个平面A'B'C'、A'B'D'、A'C'D'、B'C'D'的法向量，取四个平面A'B'C'、A'B'D'、A'C'D'、B'C'D'法向量的平均值为待制孔零组件表面法向量n1。
步骤6.3：根据法向量n1在零面坐标系ObXbYbZb中的坐标，得到法向量n1与ObZb轴的夹角α1，若α1在±0.2°范围内，则法向调平结束，进入步骤7，否则根据法向量n1在零面坐标系ObXbYbZb中的坐标，得到将零面坐标系ObXbYbZb旋转至ObZb轴与法向量n1重合时，ObXb轴的旋转角度γ和ObYb轴的旋转角度β；将旋转角度γ、β通过工控机实时通讯传给机器人，按照角度γ和角度β移动移动制孔机器人，使工具坐标系的OtXt轴旋转角度γ，OtYt轴旋转角度β，并返回步骤6.1；
实际上返回步骤6.1后，在工控机中重新读取法向激光距离传感器的读数，重新计算法向量n1与ObZb轴的夹角α1，如果夹角α1在±0.2°范围内，则法向调平完成，否则，再次重复以上过程，直到夹角α1符合要求。
由于标定的零面坐标系和工具坐标系的坐标轴不完全平行，存在微小夹角θ，即工具坐标系的OtZt轴按顺时针方向旋转θ，就与零面坐标系的ObZb平行，所以通过零面坐标系检测出来的偏角γ、β，不受夹角θ的影响，将偏角γ、β传给机器人，分别使工具坐标系的OtXt轴旋转角度γ，OtYt轴旋转角度β，就能使工具坐标系的OtZt轴与待制孔零组件表面的法向量平行。同时，最终检测结果是通过检测法向量n1与零面坐标系的ObZb轴的夹角α1进行的，而零面坐标系的ObZb轴和工具坐标系的OtZt偏转角度在±0.05°内，所以，最终刀具轴线和待制孔零组件表面的垂直结果可以保证。在法向调平时，旋转工具坐标系的OtXt轴和OtYt轴，保证了工具坐标系的原点不变，由于工具坐标系的原点在待制孔零组件表面上，而原点是待制孔的位置，使得待制孔的空间位置坐标不会受到法向调平的影响。
步骤7：保持移动制孔机器人末端姿态不变，沿模拟工作面移动移动制孔机器人，使相机坐标系OvXvYvZv的原点运动到步骤6法向调平完成后得到的工具坐标系的原点位置；通过分析相机拍摄图像，判断待制孔零组件上已经打好的基准孔中心与相机视野中心的偏差Δx、Δy是否满足设定范围要求，判断Z向激光距离传感器测得的基准孔距离与标准距离的差值Δz是否也满足设定范围要求；若均满足Δx、Δy、Δz均满足设定范围要求，则以此时相机坐标系原点在机器人底座坐标系中的坐标作为基准孔中心在机器人底座坐标系中的坐标，否则返回步骤5。
步骤8：重复步骤步骤5到步骤7，得到所有基准孔中心在机器人底座坐标系中的坐标，根据所有基准孔中心在机器人底座坐标系中的坐标，建立待制孔零组件的实际工件坐标系。
参照附图3和附图4，在离线编程的加工程序中，零组件的工件坐标系用零组件上基准孔建立。当零组件上的孔无规律的分布时，适合三点法的基准找正。如图3，利用零组件上的三点P1、P2、P3在机器人底座坐标系下的坐标值，建立工件坐标系Base，点P1为原点，点P2为x轴正方向点，点P3为xoy平面的平面点，由右手定则确定工件坐标系的z正方向。参照附图4，当零组件上的孔成一竖排分布时，适合两点法的基准找正。利用零组件上的两点P1、P2在机器人底座坐标系下的坐标值，建立工件坐标系，点P1为原点，点P2为x轴正方向点，同时，利用机器人末端工具坐标系在点P1和点P2时的z负方向平均值作为矢量，与x轴正方向来确定工件坐标系的xoz平面，由右手定则得到工件坐标系Base的y正方向。
在实际工作中，一个工作段应该包括很多零组件，依照离线编程的基准找正程序，依次找到每个零组件实际的工件坐标系；再依照基准找正的顺序，更新每个零组件的工件坐标系，进行制孔加工。

Claims (1)

1.一种基于高精度工业相机的移动制孔机器人基准找正方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：在移动制孔机器人制孔刀具周围布置四个激光距离传感器A、B、C、D和一个相机，相机轴线和移动制孔机器人制孔刀具电主轴轴线平行，相机侧边还安装有一个Z向激光距离传感器；
步骤2：利用标定圆盘，通过以下步骤对四个激光距离传感器进行标定，所述标定圆盘由盘身和中心杆组成，中心杆与盘身保证垂直度为90±0.05°：
步骤2.1：将移动制孔机器人制孔刀具保持竖直状态，并将中心杆装夹在移动制孔机器人制孔刀具的刀柄上；
步骤2.2：调整四个激光距离传感器，使其将激光点均打在标定圆盘盘面上；
步骤2.3：移动制孔机器人制孔刀具电主轴沿轴向运动，带动标定圆盘轴向运动，观察四个激光距离传感器在盘面上的激光点运动轨迹；调整四个激光距离传感器，使四个激光距离传感器在盘面上的激光点运动轨迹相互平行，且任意三个激光距离传感器在盘面上的激光点运动轨迹不共线；
步骤2.4：分别测量计算四个激光距离传感器光轴与标定圆盘盘面的夹角
步骤3：轴向调整移动制孔机器人制孔刀具电主轴，使标定圆盘盘面与模拟工作面重合；所述模拟工作面指沿电主轴进给方向的，且与移动制孔机器人制孔刀具中处于缩回状态的压力鼻平面距离为l的平面；l为制孔时，待制孔零组件平面和处于缩回状态的压力鼻平面的距离；测量当前状态下四个激光距离传感器的距离读数sA，sB，sC，sD，以及Z向激光距离传感器测得的与标定圆盘盘面距离读数s0；
步骤4：在标定圆盘盘面上建立与移动制孔机器人制孔刀具固连的零面坐标系ObXbYbZb，并得到四个激光距离传感器在盘面上的激光点在零面坐标系ObXbYbZb中的坐标值(xA，yA)，(xB，yB)，(xC，yC)，(xD，yD)；零面坐标系原点选择为不包含Z向激光距离传感器的任意一个激光距离传感器在盘面上的激光点，并以该激光点的运动轨迹为ObYb轴；ObXb轴处于盘面上，且ObXb垂直于ObYb轴；ObYb轴正方向与工具坐标系OtXtYtZt的OtYt轴正方向夹角为锐角，ObXb轴正方向与工具坐标系OtXtYtZt的OtXt轴正方向夹角为锐角；ObZb轴正方向由ObYb轴正方向以及ObXb轴正方向按照右手定则确定；
所述工具坐标系OtXtYtZt与移动制孔机器人制孔刀具末端固连，本步骤中工具坐标系OtXtYtZt原点处于模拟工作面上，OtXt轴和OtYt轴在模拟工作面上，电主轴进给方向为OtZt轴正方向，移动制孔机器人法兰坐标系OFXFYFZF的OFXF轴正方向在模拟工作面上的投影为OtXt轴正方向，OFYF轴正方向在模拟工作面上的投影为OtYt轴正方向；
建立相机坐标系OvXvYvZv，相机坐标系OvXvYvZv与移动制孔机器人末端执行器固连，本步骤中相机坐标系OvXvYvZv原点处于模拟工作面上，电主轴进给方向为OvZv轴正方向，OvXvYv平面与模拟工作面重合；
移除标定圆盘；
步骤5：移动移动制孔机器人，并通过分析相机拍摄图像，使待制孔零组件上已经打好的基准孔中心与相机视野中心的偏差Δx、Δy满足设定范围要求，且Z向激光距离传感器测得的基准孔距离与标准距离的差值Δz也满足设定范围要求；所述标准距离为步骤3中得到的s0；
步骤6：保持移动制孔机器人末端姿态不变，沿模拟工作面移动移动制孔机器人，使工具坐标系OtXtYtZt的原点运动到步骤5完成后得到的相机坐标系的原点位置；并按照以下步骤进行法向调平：
步骤6.1：四个激光距离传感器将激光点A'、B'、C'、D'打在待制孔零组件表面，得到四个激光距离传感器的测量距离值sA’，sB’，sC’，sD’；根据sA’，sB’，sC’，sD’，步骤2.4得到的以及步骤3得到的sA，sB，sC，sD，计算得到激光点A'、B'、C'、D'在零面坐标系ObXbYbZb的坐标值；
步骤6.2：由激光点A'、B'、C'、D'在零面坐标系ObXbYbZb的坐标值计算得到四个平面A'B'C'、A'B'D'、A'C'D'、B'C'D'的法向量，取四个平面A'B'C'、A'B'D'、A'C'D'、B'C'D'法向量的平均值为待制孔零组件表面法向量n1；
步骤6.3：根据法向量n1在零面坐标系ObXbYbZb中的坐标，得到法向量n1与ObZb轴的夹角α1，若α1在±0.2°范围内，则法向调平结束，进入步骤7，否则根据法向量n1在零面坐标系ObXbYbZb中的坐标，得到将零面坐标系ObXbYbZb旋转至ObZb轴与法向量n1重合时，ObXb轴的旋转角度γ和ObYb轴的旋转角度β；按照角度γ和角度β移动移动制孔机器人，使工具坐标系的OtXt轴旋转角度γ，OtYt轴旋转角度β，并返回步骤6.1；
步骤7：保持移动制孔机器人末端姿态不变，沿模拟工作面移动移动制孔机器人，使相机坐标系OvXvYvZv的原点运动到步骤6法向调平完成后得到的工具坐标系的原点位置；通过分析相机拍摄图像，判断待制孔零组件上已经打好的基准孔中心与相机视野中心的偏差Δx、Δy是否满足设定范围要求，判断Z向激光距离传感器测得的基准孔距离与标准距离的差值Δz是否也满足设定范围要求；若Δx、Δy、Δz均满足设定范围要求，则以此时相机坐标系原点在机器人底座坐标系中的坐标作为基准孔中心在机器人底座坐标系中的坐标，否则返回步骤5；
步骤8：重复步骤5到步骤7，得到所有基准孔中心在机器人底座坐标系中的坐标，根据所有基准孔中心在机器人底座坐标系中的坐标，建立待制孔零组件的实际工件坐标系。
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