CN109903333A - 机器人工件的坐标系修正方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机器人工件的坐标系修正方法、装置及电子设备，涉及工件修正技术领域，该方法包括：控制机器人工件按照预设轨迹路线运动；检测工具光学标靶在机器人工件的运动过程中的多个位置和基准光学标靶的位置；分别确定工具光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标以及基准光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标；对当前工件坐标系进行位置变化处理，以使工具光学标靶在位置变化后的当前工件坐标系下的位置坐标与预设的基准位置坐标匹配；确定当前工件坐标系与基准工件坐标系的偏差数据；对机器人工件的位置进行修正。本发明能够以自动化方式快速修正机器人工件的坐标系，并提升工件坐标系的修正精度。

Description

机器人工件的坐标系修正方法、装置及电子设备

技术领域

本发明涉及工件修正技术领域，尤其是涉及一种机器人工件的坐标系修正方法、装置及电子设备。

背景技术

现阶段，汽车产业对于我国的经济发展有着举足轻重的地位，作为汽车的四大部分之一的车身工艺要求较高，在各种车身工艺中，焊接工艺是最主要的加工工艺，焊接的质量直接影响到整车的质量。在大规模流水线生产的前提下，各种原因可能会导致机器人焊接位置出现偏差，而一旦出现位置偏差，若无法快速排除，将会产生大批量次品或者长时间停产。而现实中工厂生产线多采用的工件坐标系标定方法还需要人工标定，费时费力且误差较大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种机器人工件的坐标系修正方法、装置及电子设备，能够以自动化方式快速修正机器人工件的坐标系，并提升工件坐标系的修正精度，较好地缓解了现有技术中工件坐标系标定方法费时费力且误差较大的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种机器人工件的坐标系修正方法，其中，该方法由控制器执行，控制器与机器人工件和测量台车相连；测量台车上设置有基准光学标靶，机器人工件上设置有工具光学标靶；该方法包括：当确定对机器人工件的位置进行修正时，控制机器人工件按照预设轨迹路线运动；检测工具光学标靶在机器人工件的运动过程中的多个位置和基准光学标靶的位置；根据工具光学标靶的多个位置和基准光学标靶的位置，分别确定工具光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标以及基准光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标；对当前工件坐标系进行位置变化处理，以使工具光学标靶在位置变化后的当前工件坐标系下的位置坐标与预设的基准位置坐标匹配；其中，基准位置坐标是工具光学标靶在机器人工件按照预设轨迹路线标准运动时在预设的基准工件坐标系下的位置坐标；当工具光学标靶在位置变化后的当前工件坐标系下的位置坐标与基准位置坐标匹配时，确定当前工件坐标系与基准工件坐标系的偏差数据；根据偏差数据对机器人工件的位置进行修正。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，测量台车上还设置有位置传感器，位置传感器包括双目摄像头和/或测距传感器；上述检测工具光学标靶在机器人工件的运动过程中的多个位置和基准光学标靶的位置的步骤包括：通过位置传感器按照预设频率检测机器人工件在按照预设轨迹路线进行标准运动过程中的工具光学标靶的多个位置和测量台车上的基准光学标靶的多个位置。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，该方法包括：监测机器人工件的实际工作结果；如果实际工作结果与基准工作结果不一致，衡量实际工作结果与基准工作结果的偏离程度；如果偏离程度大于预设程度，确定对机器人工件的位置进行修正。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，根据工具光学标靶的多个位置和基准光学标靶的位置，分别确定工具光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标以及基准光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标的步骤包括：根据工具光学标靶的多个位置与基准光学标靶的位置，确定工具光学标靶与基准光学标靶的相对位置关系；根据基准光学标靶的位置，确定基准光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标；根据基准光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标以及相对位置关系，确定工具光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，对当前工件坐标系进行位置变化处理的步骤包括：对当前工件坐标系进行旋转和/或平移操作，其中，工具光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标随当前工件坐标系的位置变化而相应变化。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，确定当前工件坐标系与基准工件坐标系的偏差数据的步骤包括：根据工具光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标与工具光学标靶在位置变化后的当前工件坐标系下的位置坐标的差值，确定当前工作坐标系与基准工件坐标系的偏差数据，其中，偏差数据包括旋转矩阵数据和平移矩阵数据。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，根据偏差数据对机器人工件的位置进行修正的步骤包括：根据偏差数据和机器人工件的当前位置，确定机器人工件的位置修正量；按照机器人工件的位置修正量对机器人工件的当前位置进行修正。

第二方面，本发明实施例还提供一种机器人工件的坐标系修正装置，该装置包括：运动控制模块，当确定对机器人工件的位置进行修正时，控制机器人工件按照预设轨迹路线运动；位置检测模块，检测工具光学标靶在机器人工件的运动过程中的多个位置和基准光学标靶的位置；坐标确定模块，根据工具光学标靶的多个位置和基准光学标靶的位置，分别确定工具光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标以及基准光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标；位置处理模块，对当前工件坐标系进行位置变化处理，以使工具光学标靶在位置变化后的当前工件坐标系下的位置坐标与预设的基准位置坐标匹配；其中，基准位置坐标是工具光学标靶在机器人工件按照预设轨迹路线标准运动时在预设的基准工件坐标系下的位置坐标；偏差确定模块，当工具光学标靶在位置变化后的当前工件坐标系下的位置坐标与基准位置坐标匹配时，确定当前工件坐标系与基准工件坐标系的偏差数据；位置修正模块，根据偏差数据对机器人工件的位置进行修正。

第三方面，本发明实施例还提供一种电子设备，该设备包括：存储器、处理器，存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，处理器执行计算机程序时实现上述第一方面至第一方面的第六种可能的实施方式任一项的方法的步骤。

第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，处理器执行计算机程序时实现上述第一方面至第一方面的第六种可能的实施方式任一项的方法的步骤。

本发明实施例提供了一种机器人工件的坐标系修正方法、装置及电子设备，能够检测机器人工件按照预设轨迹路线运动过程中工具光学标靶和基准光学标靶的位置，并根据工具光学标靶和基准光学标靶的多个位置，确定工具光学标靶和基准光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标，对当前工件坐标系进行位置变化处理，使工具光学标靶在位置变化后的当前工件坐标系下的位置坐标与预设的基准位置坐标匹配，以确定当前工件坐标系与基准工件坐标系的偏差数据，并根据偏差数据对机器人工件的位置进行修正。这种通过获取机器人工件运动过程中的光学标靶和基准光学标靶的位置坐标，基于位置坐标的位置变化处理得到偏差数据，再根据偏差数据对机器人工件的位置进行修正的方式，可以实现机器人工件的坐标系的自动化快速修正，提高了工件坐标系的修正精度，改善了现有技术中工件坐标系校准方法费时费力且误差较大的问题。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种机器人工件结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种测量台车装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种机器人工件的坐标系修正方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的另一种机器人工件的坐标系修正方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种正常运行时机器人工件按照预设轨迹路线正常运动的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种校准时的机器人工件按照预设轨迹路线运动的示意图；

图7为本发明实施例提供的一种当前工件坐标系进行位置变化处理的示意图；

图8为本发明实施例提供的一种具体实施方式的流程图；

图9为本发明实施例提供的一种机器人工件的坐标系修正装置的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

图示说明：

01-机器人；02-测量台车；03-固定夹具；04-工具光学标靶；05-位置传感器；06-升降滚床；07-基准光学标靶。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前实际生产中机器人工件的坐标系基准方法费时费力，而且校准精度和校准效率都比较低，基于此，本发明实施例提供的一种机器人工件的坐标系修正方法、装置及电子设备，该技术可以提升校准精度和校准效率，实现快速准确地修正机器人工件的坐标系，进而提高机器人工件在生产应用中的可靠性。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种机器人工件的结构和测量台车装置的结构进行详细介绍，参见图1所示的一种机器人工件结构示意图和图2所示的一种测量台车装置的结构示意图，以下结合图1和图2对机器人工件和测量台车的工作原理进行详细说明：

工具光学标靶04固定在机器人01的执行端，多个基准光学标靶07和位置传感器05固定在测量台车02上，通过位置传感器05获取工具光学标靶04和基准光学标靶07的位置关系；其中，位置传感器05可以固定在测量台车02之外。

当机器人处于正常工作运行时，测量台车02传输进入到达第一预设位置，升降滚床06下降到第二预设位置，固定夹具03关闭，锁紧测量台车02；机器人01按照预设轨迹路线进行标准运动，位置传感器05通过预设值频率获取机器人按照预设轨迹路线进行标准运动过程中多个工具光学标靶04的位置Pi，同时记录下测量台车上的多个基准光学标靶07的位置Qi。其中，建立基准工件坐标系，可以得知按照预设轨迹路线进行标准运动过程中多个工具光学标靶04的位置Pi和测量台车上的多个基准光学标靶07的位置Qi的位置坐标。

基于上述机器人工件和测量台车装置，参见图3所示的一种机器人工件的坐标系修正方法的流程图，对本发明实施例的所公开的一种机器人工件的坐标系修正方法进行详细介绍。该方法包括以下步骤：

步骤S302，当确定对机器人工件的位置进行修正时，控制机器人工件按照预设轨迹路线运动。

在一种具体的实施方式中，可以通过监测机器人工件的实际工作结果；如果实际工作结果与基准工作结果不一致，衡量实际工作结果与基准工作结果的偏离程度；如果偏离程度大于预设程度，确定对机器人工件的位置进行修正。例如在具体实施时，监测到机器人焊枪出现打点偏差，影响到材料焊接质量时，根据监测到的工具工作点位置发生偏移的数据，确定对机器人工件的位置进行修正。其中，实际工作结果包括但不限于焊接点不准确、切割偏离预定路线和打孔偏大。实际工作结果与基准工作结果出现偏差可以为机器人工件的工作位置发生偏离和/或工作角度发生变化。进一步地，在确定需要对机器人工件位置进行修正时，通过控制器控制机器人工件按照预设轨迹路线运动，预设轨迹路线可以为任意设置的空间曲线或折线。以上仅为事例性说明，用以说明本发明方法的一种情况，并不对其限制，在具体应用中，以上应用场景、工作内容以及工作结果都可能发生改变，本发明实施例提供的方法仍适用。

步骤S304，检测工具光学标靶在机器人工件的运动过程中的多个位置和基准光学标靶的位置。

上述检测步骤在具体应用时，在机器人工件按照预设轨迹路线运动过程中，通过位置传感器按照预设频率检测工件在按照预设轨迹路线进行标准运动过程中的工具光学标靶的多个位置和测量台车上的基准光学标靶的多个位置。具体地，基准光学标靶设置于测量台车上，位置传感器可以设置于测量台车上或测量台车外，位置传感器包括但不限于双目摄像头和测距传感器。

步骤S306，根据工具光学标靶的多个位置和基准光学标靶的位置，分别确定工具光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标以及基准光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标。

在一种实现方式中，首先根据工具光学标靶的多个位置与基准光学标靶的位置，确定工具光学标靶与基准光学标靶的相对位置关系；然后根据基准光学标靶的位置，确定基准光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标；其中，上述基准光学标靶的位置为基准光学标靶在当前工件坐标系中的位置坐标。进一步地，根据基准光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标以及相对位置关系，确定工具光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标。在具体实施时，可以参照以下步骤执行：(1)根据位置传感器按照预设频率获取工件在按照预设轨迹路线运动过程工具光学标靶的多个位置与测量台车上的基准光学标靶的位置，首先确定工具光学标靶与基准光学标靶的相对位置关系；(2)进一步地，建立与基准工件坐标系重合的当前工件坐标系，然后根据基准光学标靶在当前工件坐标系中的位置，确定基准光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标；(3)基于上述基准光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标以及工具光学标靶与基准光学标靶的相对位置关系，最终确定工具光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标。

步骤S308，对当前工件坐标系进行位置变化处理，以使工具光学标靶在位置变化后的当前工件坐标系下的位置坐标与预设的基准位置坐标匹配；其中，基准位置坐标是工具光学标靶在机器人工件按照预设轨迹路线标准运动时在预设的基准工件坐标系下的位置坐标。

上述对当前工件坐标系进行位置变化处理的方式具体可以是对当前工件坐标系进行旋转和/或平移操作；其中，工具光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标随当前工件坐标系的位置变化而相应变化；在具体实施时，通过上述位置变化处理后，工具光学标靶在位置变化后的当前工件坐标系下的位置坐标与工具光学标靶在机器人工件按照预设轨迹路线标准运动时在预设的基准工件坐标系下的位置坐标匹配。其中，预设的基准工件坐标系是在机器人工件正常工作运行时建立，基准工件坐标系可以任意指定，在实际应用中，基准工件坐标系和基准光学标靶的相对位置不变；

步骤S310，当工具光学标靶在位置变化后的当前工件坐标系下的位置坐标与基准位置坐标匹配时，确定当前工件坐标系与基准工件坐标系的偏差数据。

上述确定当前工件坐标系和基准工件坐标系的偏差数据的方式，在具体实施时，根据工具光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标与工具光学标靶在位置变化后的当前工件坐标系下的位置坐标的差值，具体地，当前工件坐标系经过位置变化处理之后，工具光学标靶在位置变化处理后的位置坐标与基准位置坐标达到最佳匹配状态，其中，达到最佳匹配状态时，工具光学标靶位置坐标与基准位置坐标几乎重合。基于上述差值确定当前工作坐标系与基准工件坐标系的偏差数据，其中，偏差数据包括旋转矩阵数据和平移矩阵数据。

步骤S312，根据偏差数据对机器人工件的位置进行修正。

在一种具体实施方式中，首先根据偏差数据和机器人工件的当前位置，确定机器人工件的位置修正量；然后按照机器人工件的位置修正量对机器人工件的当前位置进行修正。具体地，可以通过矩阵方程组求解得出偏差数据中的旋转矩阵数据和平移矩阵数据，通过旋转矩阵数据和平移矩阵数据得出机器人工件的位置修正量，然后机器人控制器根据反馈得到的位置修正量，下达修正指令，对机器人工件进行修正。

与现有技术中采用的工件坐标系修正方法费时费力且精度较低相比，本实施例提供的上述机器人工件的坐标系修正方法，通过获取机器人工件运动过程中的光学标靶和基准光学标靶的位置坐标，基于位置坐标的位置变化处理得到偏差数据，再根据偏差数据对机器人工件的位置进行修正。能够快速修正机器人工件的坐标系，提升校准精度和效率。

为便于理解，以下给出基于本实施例提供的机器人工件的坐标系修正方法的另一种具体实施方式，参见图4所示的一种机器人工件的坐标系修正方法的流程图：

步骤S402，确定工具光学标靶在基准工件坐标系下的基准位置坐标。

当机器人处于正常工作运行时，测量台车传输进入到达第一预设位置，升降滚床下降到第二预设位置，固定夹具关闭，锁紧测量台车。机器人根据预先编制的预设轨迹路线进行标准运动，通过预设频率获取机器人运行过程中工具光学标靶的位置Pi，同时记录下多个基准光学标靶的位置Qi。参见图5所示的一种正常运行时机器人工件按照预设轨迹路线正常运动的示意图，建立空间立体三坐标系A，其中，A为基准工件坐标系，基准光学标靶在基准工件坐标系下的相对位置坐标不变，记录下Pi和Qi在基准工件坐标系A下的X轴、Y轴和Z轴上的坐标值。

步骤S404，判断实际工作结果与基准工作结果的偏离程度是否超出预设程度范围。

监测工件的实际工作结果，并通过机器人工件实际操作过程中反馈的实际工作结果判断，如果偏离程度超出预设程度范围，则对机器人执行端进行校准工作，执行以下步骤S406；如果未超出预设程度范围，则不需要进行校准工作。

步骤S406，如果是，确定工具光学标靶在机器人工件按照预设轨迹路线进行运动时在当前工件坐标系的位置。

确定进行校准工作后，操作升降滚床处于高位，测量台车传输进入到达第一预设位置，并用固定夹具关闭，然后锁紧测量台车，操作升降滚床下降至指定位置。机器人根据预先编制的预设轨迹路线进行运动，通过位置传感器根据预设频率获取机器人运行过程中工具光学标靶在当前坐标系A’的多个位置P’i，同时记录下设定的多个基准光学标靶在当前坐标系A’的多个位置Q’i，并记录P’i和Q’i的相对位置关系，参见图6所示的一种校准时的机器人工件按照预设轨迹路线运动的示意图。

步骤S408，对当前工件坐标系进行位置变化处理，得到偏差数据。

对当前工件坐标系A’与机器人运行过程中工具光学标靶在当前坐标系A’的多个位置P’i同时进行旋转和/或平移操作，以使工具光学标靶在位置变化后的当前工件坐标系下的多个位置坐标与预设的基准位置坐标匹配，具体地，经过旋转和/或平移操作，使得P’i和Pi达到最佳匹配状态，参见图7所示的一种当前工件坐标系进行位置变化处理的示意图。此时记录旋转矩阵S和平移矩阵T为偏差数据。在一种具体的实施方式中，根据以下方程：即：Pi＝T+S*Pi',i∈[1,N]。化简消去T可以得到：i∈[1,N]。其中，S为3*3的单位旋转矩阵，未知数为6个，而上面方程展开，可以得到3N个等式。故问题转化为超定方程组的求解，用超定方程组标准的求解方法即可求得S的最小二乘解，得到S后反导入公式Pi＝T+S*Pi'，即可以得出T值。

步骤S410，根据偏差数据对机器人工件的位置进行修正。

根据偏差数据和机器人工件的当前位置，确定机器人工件的位置修正量；按照机器人工件的位置修正量对机器人工件的当前位置进行修正。在一种具体的实施方式中，修正前工件坐标值BASE(位置BASEt，方向BASEs)已知，假设修正后工件坐标值为BASE’(位置BASEt’，方向BASEs’)，根据已知的BASE和偏差数据可以通过以下公式求出：

BASEs’＝S*BASEs；

BASET’＝BASEt+BASEs*T。

将计算得到的修正好的工件坐标值BASE’(位置BASEt’，方向BASEs’)输入机器人，机器人即可以重新开始正常工作。

以上仅简单示意出了机器人工件的坐标系修正方法的一种具体的实施例，在具体应用中，工具光学标靶和基准光学标靶可以为其他接收仪器，位置传感器可以固定在测量台车之外的位置。与现有技术的费时费力效率低下相比，本实施例通过引入了测量台车装置，配备光学标靶和位置传感器，可以同时对多台机器人工件进行坐标系的修正，一定程度上实现了快速校准，提高了工件坐标系的校准效率。

为便于理解，以下给出一种具体的应用示例，参见图8所示一种具体实施方式的流程图，具体步骤如下：(1)在校准前机器人工作正常运行的状态下，机器人根据预先编制的预设轨迹路线进行标准运动，通过预设频率获取机器人运行过程中工具光学标靶的位置Pi，同时记录下多个基准光学标靶的位置Qi。(2)判断是否需要进行校准，当焊接出现打点偏差，影响到车身质量时，需要进行校准。(3)控制测量台车装置滑动到预设位置，升降滚床位于高位，测量台车传输进入，升降滚床下降，测量台车到位后，固定夹具关闭，锁紧测量台车。(4)机器人进行校准时的运行，并记录位置坐标数据。机器人按照步骤(1)中的预设轨迹路线进行运动，通过相同的频率获取机器人运行过程中工具光学标靶的N个位置P’i(i∈[1，N])，同时记录下(1)中相同的M个基准光学标靶的位置Qi(i∈[1，M])。(5)计算BASE偏差，得到结果；由于Qi在A坐标系的值已知，P’i与Qi的相对关系在步骤(4)已经记录，可以得知P’i在坐标系A的X、Y、Z坐标值。定义一个与A重合的坐标系A’，将P’i与坐标系A’固定在一起。旋转及平移坐标系A’，使得P’i与Pi达到最佳匹配的旋转矩阵S和平移矩阵T即为所求偏差值。令修正后工件坐标值为BASE’(位置BASEt’，方向BASEs’)，而修正前工件坐标值BASE(位置BASEt,方向BASEs)已知。可以根据公式：BASEs’＝S*BASEs；BASET’＝BASEt+BASEs*T。求出修正后工件坐标值BASE。(6)根据修正的BASE值对机器人工件的位置进行修正；根据步骤(5)中得到的修正好的工件坐标值BASE’(位置BASEt’,方向BASEs’)输入机器人，机器人即结束修正。

本发明实施例提供的机器人工件的坐标系修正方法，首先通过获取机器人工件运动过程中的光学标靶和基准光学标靶的位置坐标，进一步地，基于位置坐标的位置变化处理得到偏差数据，再根据偏差数据对机器人工件的位置进行修正，实现以自动化的方式对机器人工件的坐标系进行快速修正。而在传统机器人工件的校准方法中，人工四点法通过人工标定工件坐标系，单次只能校准单台机器人的工件坐标系，校准效率比较低，而且机器人工件本身缺少明显基准特征，导致标定误差较大。基于此，与现有技术中需要采用三坐标激光仪通过人工方式测量机器人电极帽位置，拟合焊枪电极帽位置会存在偏差相比，本发明实施例引入测量台车装置，通过位置传感器完成对基准光学标靶和工具光学标靶的检测，不存在人工观测导致的误差，极大地提升了机器人工件校准精度，而且可以同时获取多台机器人工件的标靶位置，同时对多台机器人工件进行修正校准工作，解决了单次校准工作只能修正一台机器人工件的问题，在一定程度上提高了校准效率，实现了以自动化方式快速修正机器人工件的坐标系。

本发明实施例还提供了一种机器人工件的坐标系修正装置，参见图8示出的一种机器人工件的坐标系修正装置的结构示意图，该装置包括以下模块：

运动控制模块902，用于在确定对机器人工件的位置进行修正时，控制机器人工件按照预设轨迹路线运动。

在具体实施时，在需要对机器人工件进行修正时，上述运动控制模块下达运动指令，以使机器人工件按照预设的轨迹路线进行运动；预设轨迹路线可以为任意设置的空间曲线或折线。

位置检测模块904，用于检测工具光学标靶在机器人工件的运动过程中的多个位置和基准光学标靶的位置。

具体地，位置检测模块包括位置传感器，通过位置传感器检测按照预设频率获取工件在按照预设轨迹路线运动过程工具光学标靶的多个位置和基准光学标靶的多个位置，并记录运动过程中工具光学标靶多个位置与基准光学标靶的相对位置关系；按照预设的频率获取运动过程中工具光学标靶的多个位置，其中，通过较高频率对实际运动过程进行采点记录坐标位置，具体地，采点频率可达每秒6600个点。在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。其中，位置传感器可以设置于测量台车上。

坐标确定模块906，根据工具光学标靶的多个位置和基准光学标靶的位置，用于分别确定工具光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标以及基准光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标。

在具体实施时，根据建立的当前工件坐标系和上述工具光学标靶的多个位置和基准光学标靶的位置，其中，当前工件坐标系此时与预先建立的基准工件坐标系重合；在一种具体的实施方式中，先确定基准光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标，根据上述检测得到的相对位置关系与基准光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标，得到工具光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标。

位置处理模块908，用于对当前工件坐标系进行位置变化处理，以使工具光学标靶在位置变化后的当前工件坐标系下的位置坐标与预设的基准位置坐标匹配；其中，基准位置坐标是工具光学标靶在机器人工件按照预设轨迹路线标准运动时在预设的基准工件坐标系下的位置坐标。

一种实施方式中，对当前工件坐标系和工具光学标靶的多个位置坐标同时进行旋转平移操作，将工具光学标靶的多个位置坐标与预设基准位置坐标相匹配，其中，预设基准位置坐标为在机器人工件正常运行时，工具光学标靶在基准工件坐标系下的位置坐标。

偏差确定模块910，当工具光学标靶在位置变化后的当前工件坐标系下的位置坐标与基准位置坐标匹配时，用于确定当前工件坐标系与基准工件坐标系的偏差数据。

具体地，偏差确定模块通过上述位置变化处理后的反馈信息得到偏差数据，其中，偏差数据包括旋转矩阵数据和平移矩阵数据；基于此，当匹配后，工具光学标靶在位置变化后的当前工件坐标系下的位置坐标与基准位置坐标几乎重合，建立向量方程组，求解关于旋转矩阵和平移矩阵的矩阵方程。

位置修正模块912，根据偏差数据对机器人工件的位置进行修正。

本实施例提供的上述机器人工件的坐标系修正装置，通过获取机器人工件运动过程中的光学标靶和基准光学标靶的位置坐标，基于位置坐标的位置变化处理得到偏差数据，再根据偏差数据对机器人工件的位置进行修正。能够快速修正机器人工件的坐标系，提升校准精度和效率。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的一种机器人工件的坐标系修正装置的具体工作过程，可以参考前述实施例的对应过程，在此不再赘述。

参见图10，本发明实施例还提供一种电子设备，包括：处理器100，存储器101，总线102和通信接口103，处理器100、通信接口103和存储器101通过总线102连接；处理器100用于执行存储器101中存储的可执行模块，例如计算机程序。

其中，存储器101可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非易失存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口103(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。

总线102可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图10中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器101用于存储程序，处理器100在接收到执行指令后，执行程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器100中，或者由处理器100实现。

处理器100可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器100中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器100可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器101，处理器100读取存储器101中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其中，计算机程序被处理器运行时执行前述实施例任一项的方法的步骤。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种机器人工件的坐标系修正方法，其特征在于，所述方法由控制器执行，所述控制器与机器人工件和测量台车相连；其中，所述测量台车上设置有基准光学标靶，所述机器人工件上设置有工具光学标靶；所述方法包括：

当确定对所述机器人工件的位置进行修正时，控制所述机器人工件按照预设轨迹路线运动；

检测所述工具光学标靶在所述机器人工件的运动过程中的多个位置和所述基准光学标靶的位置；

根据所述工具光学标靶的多个位置和所述基准光学标靶的位置，分别确定所述工具光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标以及所述基准光学标靶在所述当前工件坐标系下的位置坐标；

对所述当前工件坐标系进行位置变化处理，以使工具光学标靶在位置变化后的当前工件坐标系下的位置坐标与预设的基准位置坐标匹配；其中，所述基准位置坐标是所述工具光学标靶在所述机器人工件按照所述预设轨迹路线标准运动时在预设的基准工件坐标系下的位置坐标；

当所述工具光学标靶在所述位置变化后的当前工件坐标系下的位置坐标与所述基准位置坐标匹配时，确定所述当前工件坐标系与所述基准工件坐标系的偏差数据；

根据所述偏差数据对所述机器人工件的位置进行修正。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量台车上还设置有位置传感器，所述位置传感器包括双目摄像头和/或测距传感器；所述检测所述工具光学标靶在所述机器人工件的运动过程中的多个位置和所述基准光学标靶的位置的步骤包括：

通过所述位置传感器按照预设频率检测所述机器人工件在按照所述预设轨迹路线进行标准运动过程中的工具光学标靶的多个位置和测量台车上的基准光学标靶的多个位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

监测所述机器人工件的实际工作结果；

如果所述实际工作结果与基准工作结果不一致，衡量所述实际工作结果与所述基准工作结果的偏离程度；

如果所述偏离程度大于预设程度，确定对所述机器人工件的位置进行修正。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述工具光学标靶的多个位置和所述基准光学标靶的位置，分别确定所述工具光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标以及所述基准光学标靶在所述当前工件坐标系下的位置坐标的步骤包括：

根据所述工具光学标靶的多个位置与所述基准光学标靶的位置，确定所述工具光学标靶与所述基准光学标靶的相对位置关系；

根据所述基准光学标靶的位置，确定所述基准光学标靶在所述当前工件坐标系下的位置坐标；

根据所述基准光学标靶在所述当前工件坐标系下的位置坐标以及所述相对位置关系，确定所述工具光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述当前工件坐标系进行位置变化处理的步骤，包括：

对所述当前工件坐标系进行旋转和/或平移操作，其中，所述工具光学标靶在所述当前工件坐标系下的位置坐标随所述当前工件坐标系的位置变化而相应变化。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述当前工件坐标系与所述基准工件坐标系的偏差数据的步骤，包括：

根据所述工具光学标靶在所述当前工件坐标系下的位置坐标与所述工具光学标靶在所述位置变化后的当前工件坐标系下的位置坐标的差值，确定所述当前工作坐标系与所述基准工件坐标系的偏差数据，其中，所述偏差数据包括旋转矩阵数据和平移矩阵数据。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述偏差数据对所述机器人工件的位置进行修正的步骤，包括：

根据所述偏差数据和所述机器人工件的当前位置，确定所述机器人工件的位置修正量；

按照所述机器人工件的位置修正量对所述机器人工件的当前位置进行修正。

8.一种机器人工件的坐标系修正装置，其特征在于，所述装置包括：

运动控制模块，当确定对所述机器人工件的位置进行修正时，控制所述机器人工件按照预设轨迹路线运动；

位置检测模块，检测所述工具光学标靶在所述机器人工件的运动过程中的多个位置和所述基准光学标靶的位置；

坐标确定模块，根据所述工具光学标靶的多个位置和所述基准光学标靶的位置，分别确定所述工具光学标靶在当前工件坐标系下的位置坐标以及所述基准光学标靶在所述当前工件坐标系下的位置坐标；

位置处理模块，对所述当前工件坐标系进行位置变化处理，以使工具光学标靶在位置变化后的当前工件坐标系下的位置坐标与预设的基准位置坐标匹配；其中，所述基准位置坐标是所述工具光学标靶在所述机器人工件按照所述预设轨迹路线标准运动时在预设的基准工件坐标系下的位置坐标；

偏差确定模块，当所述工具光学标靶在所述位置变化后的当前工件坐标系下的位置坐标与所述基准位置坐标匹配时，确定所述当前工件坐标系与所述基准工件坐标系的偏差数据；

位置修正模块，根据所述偏差数据对所述机器人工件的位置进行修正。

9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行上述权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。