CN109822577B - 一种基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法，包括：分别标定激光跟踪仪坐标系与工件局部靶标坐标系和工件整体坐标系的相对位姿关系^T1T_L和^BT_L，计算得到工件局部靶标坐标系和工件整体坐标系的相对位姿关系^T1T_B；通过拍摄局部靶标点，确定工件局部靶标坐标系与视觉坐标系的相对位姿关系^T1T_C；通过机器人运动学，求解得到机器人基坐标系和工件整体坐标系的相对位姿关系^R1T_B；实时更新铣削末端实际位置与理论位置的误差，并通过机器人逆运动学补偿至机器人各个关节转角。本发明采用视觉系统进行大型构件加工基准转换、移动式机器人精确定位、机器人加工精度补偿，实现航空航天、轨道交通、能源等领域大型构件的高效、高精度加工。

Description

一种基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法

技术领域

本发明属于机器人高精度加工技术领域，尤其涉及一种基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法。

背景技术

随着我国在重大结构件制造领域的需求增加，其高精度、高柔性的制造特点对加工装备提出了新的挑战。如直径大于3米、长度大于10米的大型密封舱结构，为保证其功能和精度满足设计指标要求，需整体进行加工，现有机床难以满足加工范围的要求，大型构件的高效高精度制造成为制约我国高端制造业发展的主要瓶颈。基于移动式多机器人的制造模式为实现大型构件的整体加工提供了新的思路，为了保证机器人的加工精度，补偿移动平台误差、机器人本体误差和定位误差，主流的方法是基于外部测量系统对机器人加工过程进行误差补偿。

基于此，专利《基于高精度工业相机的移动制孔机器人基准找正方法》CN104759945A针对移动机器人自动化制孔中零组件与机器人的相对位置误差，采用高精度工业相机进行误差补偿与基准找正，但该专利并未针对加工过程机器人误差进行补偿。专利《一种基于视觉的双机器人相对位姿在线标定方法》CN108519055A仅仅获取了双机器人基坐标系之间的相对位姿关系，并没有获得待加工工件与机器人的相对位姿关系，同时也无法消除加工机器人末端的定位误差。此外，还有采用激光跟踪仪对机器人加工过程中末端的绝对定位精度误差进行补偿的方案，但该方案存在设备昂贵、操作繁琐等问题。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法，采用视觉系统进行大型构件加工基准转换、移动式机器人精确定位、机器人加工精度补偿，实现航空航天、轨道交通、能源等领域大型构件的高效、高精度加工。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法，包括：

分别标定激光跟踪仪坐标系{L}与工件局部靶标坐标系{T₁}和工件整体坐标系{B}的相对位姿关系^T1T_L和^BT_L，根据相对位姿关系^T1T_L和^BT_L，计算得到工件局部靶标坐标系{T₁}和工件整体坐标系{B}的相对位姿关系^T1T_B；

将可移动检测机器人移动至第一预置初始位置，通过拍摄局部靶标点，确定工件局部靶标坐标系{T₁}与视觉坐标系{C}的相对位姿关系^T1T_C；

将可移动铣削机器人移动至第二预置初始位置，移动铣削末端，通过机器人运动学，求解得到机器人基坐标系{R₁}和工件整体坐标系{B}的相对位姿关系^R1T_B；

铣削机器人开始加工时，可移动铣削机器人和检测机器人的移动平台保持不动，通过视觉末端实时拍摄待加工工件和铣削末端上的靶标点，实时更新铣削末端实际位置与理论位置的误差，并通过机器人逆运动学补偿至机器人各个关节转角。

在上述基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法中，分别标定激光跟踪仪坐标系{L}与工件局部靶标坐标系{T₁}和工件整体坐标系{B}的相对位姿关系^T1T_L和^BT_L，根据相对位姿关系^T1T_L和^BT_L，计算得到工件局部靶标坐标系{T₁}和工件整体坐标系{B}的相对位姿关系^T1T_B，包括：

分别建立激光跟踪仪坐标系{L}、工件局部靶标坐标系{T₁}和工件整体坐标系{B}；

根据激光跟踪仪坐标系{L}、工件局部靶标坐标系{T₁}和工件整体坐标系{B}之间的坐标系关联关系，分别计算得到工件局部靶标坐标系{T₁}与激光跟踪仪坐标系{L}的相对位姿关系^T1T_L，以及工件整体坐标系{B}与激光跟踪仪坐标系{L}的相对位姿关系^BT_L；

根据相对位姿关系^T1T_L和^BT_L计算得到工件局部靶标坐标系{T₁}和工件整体坐标系{B}的相对位姿关系^T1T_B：

^T1T_B＝(^BT_L)^-1·^T1T_L。

在上述基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法中，

激光跟踪仪坐标系{L}为激光跟踪仪自身定义的坐标系框架，是由激光跟踪仪自然生成的坐标系；

工件局部靶标坐标系{T₁}为待加工工件局部靶标点所构建的坐标系；

工件整体坐标系{B}为待加工工件整体定义的基坐标系。

在上述基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法中，工件局部靶标坐标系{T₁}的构建流程如下：

选取三个不共线的靶标点，分别记为靶标点P₁、靶标点P₂和靶标点P₃；

选取由靶标点P₁、靶标点P₂和靶标点P₃三点构成的三角形的重心为工件局部靶标坐标系原点O_T1；

靶标点P₁、靶标点P₂和靶标点P₃三点所在平面的正法向为工件局部靶标坐标系的Z_T1轴正方向，靶标点P₁和靶标点P₂点射线方向为工件局部靶标坐标系的X_T1轴正向，工件局部靶标坐标系的Y_T1轴方向满足右手定则，且有：

其中，

分别表示工件局部靶标坐标系{T₁}的X、Y和Z轴正方向。

在上述基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法中，将可移动检测机器人移动至第一预置初始位置，通过拍摄局部靶标点，确定工件局部靶标坐标系{T₁}与视觉坐标系{C}的相对位姿关系^T1T_C，包括：

将可移动检测机器人移动至第一预置初始位置，并确定视觉坐标系{C}；其中，视觉坐标系{C}为选用的视觉相机自身定义的成像坐标系；

拍摄局部靶标点，并通过调整可移动检测机器人位姿使得局部靶标点完全位于视觉系统的视场范围内，由此获取局部靶标点坐标系{T₁}与视觉坐标系{C}的相对位姿关系^T1T_C：

其中，r_x、r_y、r_z表示局部靶标点坐标系{T₁}的坐标轴X_T1、Y_T1、Z_T1相对于视觉坐标系{C}的坐标轴X_C、Y_C、Z_C的方向矢量，t表示局部靶标点坐标系{T₁}原点相对于视觉坐标系{C}原点的位置矢量。

在上述基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法中，将可移动铣削机器人移动至第二预置初始位置，移动铣削末端，通过机器人运动学，求解得到机器人基坐标系{R₁}和工件整体坐标系{B}的相对位姿关系^R1T_B，包括：

将可移动铣削机器人移动至第二预置初始位置，移动铣削末端，确保待加工工件上的靶标和铣削末端上的靶标都在视觉末端的视场范围内，计算得到铣削末端的刀具坐标系{T}和视觉坐标系{C}的相对位姿关系^TT_C；

机器人未加工时，关节精度满足精度要求，通过机器人运动学，求解得到可移动铣削机器人基坐标系{R₁}；

计算得到机器人基坐标系{R₁}和工件整体坐标系{B}的相对位姿关系^R1T_B。

在上述基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法中，

铣削末端的刀具坐标系{T}由铣削末端靶标点确定；

可移动铣削机器人基坐标系{R₁}由机器人运动学确定。

在上述基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法中，可移动铣削机器人基坐标系{R₁}的确定流程如下：

读取机器人控制面板上机器人A1轴、A2轴、A3轴、A4轴、A5轴和A6轴对应的关节转角θ₁、关节转角θ₂、关节转角θ₃、关节转角θ₄、关节转角θ₅和关节转角θ₆；

根据关节转角θ₁、关节转角θ₂、关节转角θ₃、关节转角θ₄、关节转角θ₅和关节转角θ₆，采用机器人运动学，求解得到机器人铣削末端的刀具坐标系{T}与机器人基坐标系{R₁}的相对位姿关系^TT_R1：

其中，

为机器人连杆i固联坐标系{i}相对于机器人连杆i-1固联坐标系{i-1}的位姿变换矩阵，

为铣削末端的刀具坐标系{T}相对于可移动铣削机器人末端法兰坐标系的位姿变换矩阵。

在上述基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法中，铣削机器人开始加工时，可移动铣削机器人和检测机器人的移动平台保持不动，通过视觉末端实时拍摄待加工工件和铣削末端上的靶标点，实时更新铣削末端实际位置与理论位置的误差，并通过机器人逆运动学补偿至机器人各个关节转角，包括：

铣削机器人开始加工时，可移动铣削机器人和检测机器人的移动平台保持不动；

通过视觉末端实时拍摄待加工工件和铣削末端上的靶标点，实时更新铣削末端相对可移动检测机器人的实际位置，以动态更新工件局部靶标坐标系{T₁}与视觉坐标系{C}的相对位姿关系；

根据相对位姿关系^TT_C、^T1T_B、^T1T_C和^BT_R1，计算得到^TT_R1实测：

其中，n_x、n_y和n_z表示坐标系{T}的X轴相对于坐标系{R1}的X轴的相对姿态关系；o_x、o_y和o_z表示坐标系{T}的Y轴相对于坐标系{R1}的Y轴的相对姿态关系；a_x、a_y和a_z表示坐标系{T}的Z轴相对于坐标系{R1}的Z轴的相对姿态关系；t_x、t_y和t_z表示坐标系{T}原点相对于坐标系{R1}原点的相对位置关系；

确定铣削末端相对可移动铣削机器人的理论位置^TT_R1理论；

确定^TT_R1实测与^TT_R1理论之间的误差，得到关节转角误差Δθ₁、关节转角误差Δθ₂、关节转角误差Δθ₃、关节转角误差Δθ₄、关节转角误差Δθ₅和关节转角误差Δθ₆；

将得到的关节转角误差Δθ₁、关节转角误差Δθ₂、关节转角误差Δθ₃、关节转角误差Δθ₄、关节转角误差Δθ₅和关节转角误差Δθ₆补偿到机器人控制器中。

本发明具有以下优点：

针对整个加工过程，视觉设备能够实时进行机器人的加工精度补偿，并且视觉设备位于检测机器人末端，有效减少加工过程由切削力引起的机器人振动对检测精度的影响。相较于传统的激光跟踪仪等辅助测量设备的机器人末端定位精度补偿方法，本发明操作简便易用，成本较低，能够适用于各类工业现场，特别适合基于多移动机器人的大型构件高效高精度加工。

附图说明

图1是本发明实施例中一种基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法的步骤流程图；

图2是本发明实施例中一种基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法的流程实现示意图；

图3是本发明实施例中一种移动式机器人视觉伺服高精度加工坐标关系示意图；

图4是本发明实施例中一种多点确定坐标系的原理示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明公开的实施方式作进一步详细描述。

本发明公开了一种基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法，如图1，该基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法基于建立基准关系、视觉末端定位、加工末端定位和视觉伺服加工末端四大步骤，完成针对大型构件的移动式加工机器人高效、高精度加工。

参照图1～4，在本实施例中，该基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法，包括：

步骤101，分别标定激光跟踪仪坐标系{L}与工件局部靶标坐标系{T₁}和工件整体坐标系{B}的相对位姿关系^T1T_L和^BT_L，根据相对位姿关系^T1T_L和^BT_L，计算得到工件局部靶标坐标系{T₁}和工件整体坐标系{B}的相对位姿关系^T1T_B。

在本实施例中，可以分别建立激光跟踪仪坐标系{L}、工件局部靶标坐标系{T₁}和工件整体坐标系{B}；然后，根据激光跟踪仪坐标系{L}、工件局部靶标坐标系{T₁}和工件整体坐标系{B}之间的坐标系关联关系，分别计算得到工件局部靶标坐标系{T₁}与激光跟踪仪坐标系{L}的相对位姿关系^T1T_L，以及工件整体坐标系{B}与激光跟踪仪坐标系{L}的相对位姿关系^BT_L；最后，根据相对位姿关系^T1T_L和^BT_L计算得到工件局部靶标坐标系{T₁}和工件整体坐标系{B}的相对位姿关系^T1T_B：

^T1T_B＝(^BT_L)^-1·^T1T_L

优选的，激光跟踪仪坐标系{L}为激光跟踪仪自身定义的坐标系框架，是由激光跟踪仪自然生成的坐标系；工件局部靶标坐标系{T₁}为待加工工件局部靶标点所构建的坐标系；工件整体坐标系{B}为待加工工件整体定义的基坐标系。

优选的，如图4，工件局部靶标坐标系{T₁}的构建流程如下：选取三个不共线的靶标点，分别记为靶标点P₁、靶标点P₂和靶标点P₃；选取由靶标点P₁、靶标点P₂和靶标点P₃三点构成的三角形的重心为工件局部靶标坐标系原点O_T1；靶标点P₁、靶标点P₂和靶标点P₃三点所在平面的正法向为工件局部靶标坐标系的Z_T1轴正方向，靶标点P₁和靶标点P₂点射线方向为工件局部靶标坐标系的X_T1轴正向，工件局部靶标坐标系的Y_T1轴方向满足右手定则，且有：

其中，

分别表示工件局部靶标坐标系{T₁}的X、Y和Z轴正方向。的优选的，相对位姿关系^T1T_L和^BT_L的建立流程如下：

假设某点p在工件局部靶标坐标系{T₁}下的坐标值为(x_L,y_L,z_L)，在激光跟踪仪坐标系{L}下的坐标值为(x_B,y_B,z_B)，则两组坐标值的变换关系如下所示：

式中，

表示向量

和

夹角的余弦值，由此，可以求出相对位姿关系^T1T_L。同理，可以求出相对位姿关系^BT_L。

优选的，相对位姿关系^T1T_B的建立流程如下：

步骤102，将可移动检测机器人移动至第一预置初始位置，通过拍摄局部靶标点，确定工件局部靶标坐标系{T₁}与视觉坐标系{C}的相对位姿关系^T1T_C。

在本实施例中，可以将可移动检测机器人移动至第一预置初始位置，并确定视觉坐标系{C}；其中，视觉坐标系{C}为选用的视觉相机自身定义的成像坐标系；然后，根据{T₁}和{C}，计算得到相对位姿关系^T1T_C。

优选的，相对位姿关系^T1T_C的确定流程如下：拍摄局部靶标点，并通过调整可移动检测机器人位姿使得局部靶标点完全位于视觉系统的视场范围内，由此获取局部靶标点坐标系{T₁}与视觉坐标系{C}的相对位姿关系^T1T_C：

其中，r_x、r_y、r_z表示局部靶标点坐标系{T₁}的坐标轴X_T1、Y_T1、Z_T1相对于视觉坐标系{C}的坐标轴X_C、Y_C、Z_C的方向矢量，t表示局部靶标点坐标系{T₁}原点相对于视觉坐标系{C}原点的位置矢量。

优选的，第一预置初始位置具体可以是指：使得局部靶标点完全位于可移动检测机器人的工作空间范围内。

步骤103，将可移动铣削机器人移动至第二预置初始位置，移动铣削末端，通过机器人运动学，求解得到机器人基坐标系{R₁}和工件整体坐标系{B}的相对位姿关系^R1T_B。

在本实施例中，可以将可移动铣削机器人移动至第二预置初始位置，移动铣削末端，确保待加工工件上的靶标和铣削末端上的靶标都在视觉末端的视场范围内，计算得到铣削末端的刀具坐标系{T}和视觉坐标系{C}的相对位姿关系^TT_C；然后，机器人未加工时，关节精度满足精度要求，通过机器人运动学，求解得到可移动铣削机器人基坐标系{R₁}；最后，计算得到机器人基坐标系{R₁}和工件整体坐标系{B}的相对位姿关系^R1T_B。

优选的，铣削末端的刀具坐标系{T}由铣削末端靶标点确定：靶标点固联在铣削末端上，靶标点与刀具坐标系{T}的相对位姿关系采用现有公知技术获得，在此不再赘述；

优选的，可移动铣削机器人基坐标系{R₁}由机器人运动学确定，具体流程可以如下：

读取机器人控制面板上机器人A1轴、A2轴、A3轴、A4轴、A5轴和A6轴对应的关节转角θ₁、关节转角θ₂、关节转角θ₃、关节转角θ₄、关节转角θ₅和关节转角θ₆；根据关节转角θ₁、关节转角θ₂、关节转角θ₃、关节转角θ₄、关节转角θ₅和关节转角θ₆，采用机器人运动学，求解得到机器人铣削末端的刀具坐标系{T}与机器人基坐标系{R₁}的相对位姿关系^TT_R1：

其中，

为机器人连杆i固联坐标系{i}相对于机器人连杆i-1固联坐标系{i-1}的位姿变换矩阵，

为铣削末端的刀具坐标系{T}相对于可移动铣削机器人末端法兰坐标系的位姿变换矩阵。

进一步的，机器人运动学解法可通过《机器人学导论》2006年机械工业出版社，作者(美)John J.Craig，ISBN9787111186816等相关文献获得。

优选的，第二预置初始位置具体可以是指：使得待加工支架完全位于可移动铣削机器人的工作空间范围内。

步骤104，铣削机器人开始加工时，可移动铣削机器人和检测机器人的移动平台保持不动，通过视觉末端实时拍摄待加工工件和铣削末端上的靶标点，实时更新铣削末端实际位置与理论位置的误差，并通过机器人逆运动学补偿至机器人各个关节转角。

在本实施例中，基于机器人逆运动学，由铣削机器人末端的实际位姿求解出机器人各个关节转角的实际角度，通过与机器人控制系统中机器人理论关节转角对比，求得铣削机器人A1到A6轴关节转角误差Δθ₁、Δθ₂、Δθ₃、Δθ₄、Δθ₅、Δθ₆，将误差补偿到机器人控制器中从而实现机器人的高精度加工。具体的：

铣削机器人开始加工时，可移动铣削机器人和检测机器人的移动平台保持不动；

通过视觉末端实时拍摄待加工工件和铣削末端上的靶标点，实时更新铣削末端相对可移动检测机器人的实际位置，以动态更新工件局部靶标坐标系{T₁}与视觉坐标系{C}的相对位姿关系；

根据相对位姿关系^TT_C、^T1T_B、^T1T_C和^BT_R1，计算得到^TT_R1实测：

其中，n_x、n_y和n_z表示坐标系{T}的X轴相对于坐标系{R1}的X轴的相对姿态关系；o_x、o_y和o_z表示坐标系{T}的Y轴相对于坐标系{R1}的Y轴的相对姿态关系；a_x、a_y和a_z表示坐标系{T}的Z轴相对于坐标系{R1}的Z轴的相对姿态关系；t_x、t_y和t_z表示坐标系{T}原点相对于坐标系{R1}原点的相对位置关系；

确定铣削末端相对可移动铣削机器人的理论位置^TT_R1理论；

确定^TT_R1实测与^TT_R1理论之间的误差，得到关节转角误差Δθ₁、关节转角误差Δθ₂、关节转角误差Δθ₃、关节转角误差Δθ₄、关节转角误差Δθ₅和关节转角误差Δθ₆；

将得到的关节转角误差Δθ₁、关节转角误差Δθ₂、关节转角误差Δθ₃、关节转角误差Δθ₄、关节转角误差Δθ₅和关节转角误差Δθ₆补偿到机器人控制器中。

本说明中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (9)

1.一种基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法，其特征在于，包括：

分别标定激光跟踪仪坐标系{L}与工件局部靶标坐标系{T₁}和工件整体坐标系{B}的相对位姿关系^T1T_L和^BT_L，根据相对位姿关系^T1T_L和^BT_L，计算得到工件局部靶标坐标系{T₁}和工件整体坐标系{B}的相对位姿关系^T1T_B；

将可移动检测机器人移动至第一预置初始位置，通过拍摄局部靶标点，确定工件局部靶标坐标系{T₁}与视觉坐标系{C}的相对位姿关系^T1T_C；

将可移动铣削机器人移动至第二预置初始位置，移动铣削末端，通过机器人运动学，求解得到可移动铣削机器人基坐标系{R₁}和工件整体坐标系{B}的相对位姿关系^R1T_B；

可移动铣削机器人开始加工时，可移动铣削机器人和检测机器人的移动平台保持不动，通过视觉末端实时拍摄待加工工件和铣削末端上的靶标点，实时更新铣削末端实际位置与理论位置的误差，并通过机器人逆运动学补偿至可移动铣削机器人各个关节转角。

2.根据权利要求1所述的基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法，其特征在于，分别标定激光跟踪仪坐标系{L}与工件局部靶标坐标系{T₁}和工件整体坐标系{B}的相对位姿关系^T1T_L和^BT_L，根据相对位姿关系^T1T_L和^BT_L，计算得到工件局部靶标坐标系{T₁}和工件整体坐标系{B}的相对位姿关系^T1T_B，包括：

分别建立激光跟踪仪坐标系{L}、工件局部靶标坐标系{T₁}和工件整体坐标系{B}；

根据激光跟踪仪坐标系{L}、工件局部靶标坐标系{T₁}和工件整体坐标系{B}之间的坐标系关联关系，分别计算得到工件局部靶标坐标系{T₁}与激光跟踪仪坐标系{L}的相对位姿关系^T1T_L，以及工件整体坐标系{B}与激光跟踪仪坐标系{L}的相对位姿关系^BT_L；

根据相对位姿关系^T1T_L和^BT_L计算得到工件局部靶标坐标系{T₁}和工件整体坐标系{B}的相对位姿关系^T1T_B：

^T1T_B＝(^BT_L)^-1·^T1T_L。

3.根据权利要求2所述的基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法，其特征在于，

激光跟踪仪坐标系{L}为激光跟踪仪自身定义的坐标系框架，是由激光跟踪仪自然生成的坐标系；

工件局部靶标坐标系{T₁}为待加工工件局部靶标点所构建的坐标系；

工件整体坐标系{B}为待加工工件整体定义的基坐标系。

4.根据权利要求3所述的基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法，其特征在于，工件局部靶标坐标系{T₁}的构建流程如下：

选取三个不共线的靶标点，分别记为靶标点P₁、靶标点P₂和靶标点P₃；

选取由靶标点P₁、靶标点P₂和靶标点P₃三点构成的三角形的重心为工件局部靶标坐标系原点O_T1；

靶标点P₁、靶标点P₂和靶标点P₃三点所在平面的正法向为工件局部靶标坐标系的Z_T1轴正方向，靶标点P₁和靶标点P₂点射线方向为工件局部靶标坐标系的X_T1轴正向，工件局部靶标坐标系的Y_T1轴方向满足右手定则，且有：

其中，

分别表示工件局部靶标坐标系{T₁}的X、Y和Z轴正方向。

5.根据权利要求1所述的基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法，其特征在于，将可移动检测机器人移动至第一预置初始位置，通过拍摄局部靶标点，确定工件局部靶标坐标系{T₁}与视觉坐标系{C}的相对位姿关系^T1T_C，包括：

将可移动检测机器人移动至第一预置初始位置，并确定视觉坐标系{C}；其中，视觉坐标系{C}为选用的视觉相机自身定义的成像坐标系；

拍摄局部靶标点，并通过调整可移动检测机器人位姿使得局部靶标点完全位于视觉系统的视场范围内，由此获取局部靶标点坐标系{T₁}与视觉坐标系{C}的相对位姿关系^T1T_C：

其中，r_x、r_y、r_z表示局部靶标点坐标系{T₁}的坐标轴X_T1、Y_T1、Z_T1相对于视觉坐标系{C}的坐标轴X_C、Y_C、Z_C的方向矢量，t表示局部靶标点坐标系{T₁}原点相对于视觉坐标系{C}原点的位置矢量。

6.根据权利要求1所述的基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法，其特征在于，将可移动铣削机器人移动至第二预置初始位置，移动铣削末端，通过机器人运动学，求解得到可移动铣削机器人基坐标系{R₁}和工件整体坐标系{B}的相对位姿关系^R1T_B，包括：

将可移动铣削机器人移动至第二预置初始位置，移动铣削末端，确保待加工工件上的靶标和铣削末端上的靶标都在视觉末端的视场范围内，计算得到铣削末端的刀具坐标系{T}和视觉坐标系{C}的相对位姿关系^TT_C；

机器人未加工时，关节精度满足精度要求，通过机器人运动学，求解得到可移动铣削机器人基坐标系{R₁}；

计算得到机器人基坐标系{R₁}和工件整体坐标系{B}的相对位姿关系^R1T_B。

7.根据权利要求6所述的基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法，其特征在于，

铣削末端的刀具坐标系{T}由铣削末端靶标点确定；

可移动铣削机器人基坐标系{R₁}由机器人运动学确定。

8.根据权利要求7所述的基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法，其特征在于，可移动铣削机器人基坐标系{R₁}的确定流程如下：

读取机器人控制面板上机器人A1轴、A2轴、A3轴、A4轴、A5轴和A6轴对应的关节转角θ₁、关节转角θ₂、关节转角θ₃、关节转角θ₄、关节转角θ₅和关节转角θ₆；

根据关节转角θ₁、关节转角θ₂、关节转角θ₃、关节转角θ₄、关节转角θ₅和关节转角θ₆，采用机器人运动学，求解得到机器人铣削末端的刀具坐标系{T}与机器人基坐标系{R₁}的相对位姿关系^TT_R1：

其中，

为机器人连杆i固联坐标系{i}相对于机器人连杆i-1固联坐标系{i-1}的位姿变换矩阵，

为铣削末端的刀具坐标系{T}相对于可移动铣削机器人末端法兰坐标系的位姿变换矩阵。

9.根据权利要求6所述的基于视觉伺服的移动式机器人高精度加工方法，其特征在于，可移动铣削机器人开始加工时，可移动铣削机器人和检测机器人的移动平台保持不动，通过视觉末端实时拍摄待加工工件和铣削末端上的靶标点，实时更新铣削末端实际位置与理论位置的误差，并通过机器人逆运动学补偿至可移动铣削机器人各个关节转角，包括：

可移动铣削机器人开始加工时，可移动铣削机器人和检测机器人的移动平台保持不动；

通过视觉末端实时拍摄待加工工件和铣削末端上的靶标点，实时更新铣削末端相对可移动检测机器人的实际位置，以动态更新工件局部靶标坐标系{T₁}与视觉坐标系{C}的相对位姿关系；

根据相对位姿关系^TT_C、^T1T_B、^T1T_C和^BT_R1，计算得到^TT_R1实测：

其中，n_x、n_y和n_z表示刀具坐标系{T}的X轴相对于坐标系{R1}的X轴的相对姿态关系；o_x、o_y和o_z表示刀具坐标系{T}的Y轴相对于坐标系{R1}的Y轴的相对姿态关系；a_x、a_y和a_z表示刀具坐标系{T}的Z轴相对于坐标系{R1}的Z轴的相对姿态关系；t_x、t_y和t_z表示刀具坐标系{T}原点相对于坐标系{R1}原点的相对位置关系；

确定铣削末端相对可移动铣削机器人的理论位置^TT_R1理论；

通过机器人逆运动学，确定^TT_R1实测与^TT_R1理论之间的误差，得到关节转角误差Δθ₁、关节转角误差Δθ₂、关节转角误差Δθ₃、关节转角误差Δθ₄、关节转角误差Δθ₅和关节转角误差Δθ₆；

将得到的关节转角误差Δθ₁、关节转角误差Δθ₂、关节转角误差Δθ₃、关节转角误差Δθ₄、关节转角误差Δθ₅和关节转角误差Δθ₆补偿到可移动铣削机器人控制器中。

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