CN110103229A - 设于机器人末端的工具的重力补偿方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种设于机器人末端的工具的重力补偿方法和系统，所述机器人和所述工具之间设有六维力传感器。其中，重力补偿方法包括：在所述六维力传感器坐标系中，在所述六维力传感器的坐标系与世界坐标系的方向重合时对所述六维力传感器清零；之后，记录所述六维力传感器在其他不同姿态下的测量数据；根据记录的测量数据，获得所述工具的重力以及重心坐标；记录所述六维力传感器在当前姿态下的实时测量数据；计算重力补偿后的测量数据。本发明首先对六维力传感器进行清零，以避免由六维力传感器本身的零漂所导致的测量数据不准确，提高了末端工具的重力以及重心坐标的计算精度，进而可以有效提高重力补偿精度。

Description

设于机器人末端的工具的重力补偿方法和系统

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种设于机器人末端的工具的重力补偿方法和系统。

背景技术

机器人作为一种操作设备，其基于传感器来采集信号数据，为了提高传感器采集到的信号数据的精确度，降低精确度不足所带来的操作风险，机器人需要对传感器采集到的信号数据进行处理。具体地，为了准确感知施加于机器人末端的负载，需要排除机器人末端工具在任何位姿下的重力干扰。而当前的重力补偿方法仅考虑末端工具的重力问题，未考虑传感器本身对重力补偿的影响，从而补偿精度不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中机器人末端工具重力补偿精度不高的缺陷，提供一种设于机器人末端的工具的重力补偿方法和系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种设于机器人末端的工具的重力补偿方法，其特点在于，所述机器人和所述工具之间设有六维力传感器，所述六维力传感器用于测量施加在所述工具上的负载数据，所述重力补偿方法包括：

在所述六维力传感器的坐标系中，在清零姿态下对所述六维力传感器清零，在所述清零姿态下，所述六维力传感器的坐标系与世界坐标系的方向重合；

清零后，记录所述六维力传感器在其他不同姿态下的测量数据；

根据记录的测量数据，获得所述工具的重力以及重心坐标；

记录所述六维力传感器在当前姿态下的实时测量数据；

根据下式计算重力补偿后的测量数据：

重力补偿后的测量数据＝当前姿态下的实时测量数据-当前姿态下所述工具的负载数据+清零姿态下所述工具的负载数据；

其中，清零姿态下所述工具的负载数据由所述工具的重力以及重心坐标得到；

当前姿态下所述工具的负载数据由清零姿态下所述工具的负载数据坐标转换得到。

较佳地，清零后，记录所述六维力传感器在其他不同姿态下的测量数据的步骤包括：

将所述六维力传感器的坐标系转换至Z轴水平，记录测量数据中Z方向对应的力F_z；

获得所述工具的重力的步骤包括：

将F_z的绝对值标记为所述工具的重力。

较佳地，清零后，记录所述六维力传感器在其他不同姿态下的测量数据的步骤包括：

在所述六维力传感器的坐标系的X轴向上时清零，之后，将所述六维力传感器的坐标系转换至X轴水平，记录测量数据中X方向对应的力矩T_x1、Y方向对应的力F_y1、Z方向对应的力F_z1；

在所述六维力传感器的坐标系的Y轴向上时清零，之后，将所述六维力传感器的坐标系转换至Y轴水平，记录测量数据中Y方向对应的力矩T_y2、X方向对应的力F_x2、Z方向对应的力F_z2；

在所述六维力传感器的坐标系的Z轴向上时清零，之后，将所述六维力传感器的坐标系转换至Z轴水平，记录测量数据中Z方向对应的力矩T_z3、X方向对应的力F_x3、Y方向对应的力F_y3；

获得所述工具的重心坐标的步骤包括：

根据下式计算所述工具的重心坐标[L_x L_y L_z]^T：

较佳地，清零后，记录所述六维力传感器在其他不同姿态下的测量数据的步骤包括：

在所述六维力传感器的坐标系的X轴向上时清零，之后，将所述六维力传感器的坐标系转换至X轴和Y轴水平，记录测量数据中X方向对应的力矩T_x1、Z方向对应的力F_z1；

在所述六维力传感器的坐标系的Y轴向上时清零，之后，将所述六维力传感器的坐标系转换至Y轴和Z轴水平，记录测量数据中Y方向对应的力矩T_y2、X方向对应的力F_x2；

在所述六维力传感器的坐标系的Z轴向上时清零，之后，将所述六维力传感器的坐标系转换至Z轴和X轴水平，记录测量数据中Z方向对应的力矩T_z3、Y方向对应的力F_y3；

获得所述工具的重心坐标的步骤包括：

根据下式计算所述工具的重心坐标[L_x L_y L_z]^T：

L_x＝T_z3/F_y3；

L_y＝T_x1/F_z1；

L_z＝T_y2/F_x2。

较佳地，在计算重力补偿后的测量数据的步骤之后，所述重力补偿方法还包括：

将计算得到的重力补偿后的测量数据转换至世界坐标系。

一种设于机器人末端的工具的重力补偿系统，其特点在于，所述机器人和所述工具之间设有六维力传感器，所述六维力传感器用于测量施加在所述工具上的负载数据，所述重力补偿系统包括：

清零模块，用于在所述六维力传感器的坐标系中，在清零姿态下对所述六维力传感器清零，在所述清零姿态下，所述六维力传感器的坐标系与世界坐标系的方向重合；

记录模块，用于清零后，记录所述六维力传感器在其他不同姿态下的测量数据，还用于记录所述六维力传感器在当前姿态下的实时测量数据；

计算模块，用于根据记录的测量数据，获得所述工具的重力以及重心坐标；

补偿模块，用于根据下式计算重力补偿后的测量数据：

重力补偿后的测量数据＝当前姿态下的实时测量数据-当前姿态下所述工具的负载数据+清零姿态下所述工具的负载数据；

其中，清零姿态下所述工具的负载数据由所述工具的重力以及重心坐标得到；

当前姿态下所述工具的负载数据由清零姿态下所述工具的负载数据坐标转换得到。

较佳地，所述记录模块包括位姿转换单元和记录单元；

所述位姿转换单元用于将所述六维力传感器的坐标系转换至Z轴水平；

所述记录单元用于记录测量数据中Z方向对应的力F_z；

所述计算模块具体用于将F_z的绝对值标记为所述工具的重力。

较佳地，所述记录模块包括位姿转换单元和记录单元；

在所述六维力传感器的坐标系的X轴向上时清零，之后，所述位姿转换单元用于将所述六维力传感器的坐标系转换至X轴水平，所述记录单元用于记录测量数据中X方向对应的力矩T_x1、Y方向对应的力F_y1、Z方向对应的力F_z1；

在所述六维力传感器的坐标系的Y轴向上时清零，之后，所述位姿转换单元用于将所述六维力传感器的坐标系转换至Y轴水平，所述记录单元用于记录测量数据中Y方向对应的力矩T_y2、X方向对应的力F_x2、Z方向对应的力F_z2；

在所述六维力传感器的坐标系的Z轴向上时清零，之后，所述位姿转换单元用于将所述六维力传感器的坐标系转换至Z轴水平，所述记录单元用于记录测量数据中Z方向对应的力矩T_z3、X方向对应的力F_x3、Y方向对应的力F_y3；

所述计算模块具体用于根据下式计算所述工具的重心坐标[L_x L_y L_z]^T：

较佳地，所述记录模块包括位姿转换单元和记录单元；

在所述六维力传感器的坐标系的X轴向上时清零，之后，所述位姿转换单元用于将所述六维力传感器的坐标系转换至X轴和Y轴水平，所述记录单元用于记录测量数据中X方向对应的力矩T_x1、Z方向对应的力F_z1；

在所述六维力传感器的坐标系的Y轴向上时清零，之后，所述位姿转换单元用于将所述六维力传感器的坐标系转换至Y轴和Z轴水平，所述记录单元用于记录测量数据中Y方向对应的力矩T_y2、X方向对应的力F_x2；

在所述六维力传感器的坐标系的Z轴向上时清零，之后，所述位姿转换单元用于将所述六维力传感器的坐标系转换至Z轴和X轴水平，所述记录单元用于记录测量数据中Z方向对应的力矩T_z3、Y方向对应的力F_y3；

所述计算模块具体用于根据下式计算所述工具的重心坐标[L_x L_y L_z]^T：

L_x＝T_z3/F_y3；

L_y＝T_x1/F_z1；

L_z＝T_y2/F_x2。

较佳地，所述重力补偿系统还包括：

数据转换模块，用于将计算得到的重力补偿后的测量数据转换至世界坐标系。

本发明的积极进步效果在于：本发明在对设于机器人末端的工具进行重力补偿时，首先对六维力传感器进行清零，以避免由六维力传感器本身的零漂所导致的测量数据不准确，提高了末端工具的重力以及重心坐标的计算精度，之后再对末端工具进行重力补偿，可以有效提高重力补偿精度。

附图说明

图1为根据本发明实施例1的设于机器人末端的工具的重力补偿方法的流程图。

图2为根据本发明实施例3的设于机器人末端的工具的重力补偿系统的模块示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

本实施例提供一种设于机器人末端的工具的重力补偿方法，在本实施例中，机器人和工具之间设有六维力传感器，六维力传感器用于测量施加在所述工具上的负载数据，其中，负载数据包括在X方向、Y方向以及Z方向上的力[F_x F_y F_z]^T和力矩[T_x T_y T_z]^T。图1示出了本实施例的流程图，参照图1，本实施例的重力补偿方法包括：

S1、在六维力传感器的坐标系中，在清零姿态下对六维力传感器清零；

S2、清零后，记录六维力传感器在其他不同姿态下的测量数据；

S3、根据记录的测量数据，获得工具的重力以及重心坐标；

S4、记录六维力传感器在当前姿态下的实时测量数据；

S5、计算重力补偿后的测量数据；

S6、将计算得到的重力补偿后的测量数据转换至世界坐标系。

在本实施例中，在清零姿态下，六维力传感器的坐标系与世界坐标系的方向重合。

具体地，为了获得工具的重力，在步骤S2中，可以将六维力传感器的坐标系转换至Z轴水平，记录测量数据中Z方向对应的力F_z0。此时，六维力传感器测量得到的力F_z0的绝对值即为末端工具的重力G，在步骤S3中可以将将F_z0的绝对值标记为工具的重力G。应当理解，获得末端工具重力的方案有很多，例如，将六维力传感器的坐标系转换至Z轴水平且X轴向上时，测量数据中X方向对应的力F_x0的绝对值也是末端工具的重力G。

为了获得工具的重心坐标，步骤S2可以包括：在六维力传感器的坐标系的X轴向上时清零，之后，将六维力传感器的坐标系转换至X轴水平，记录测量数据中X方向对应的力矩T_x1、Y方向对应的力F_y1、Z方向对应的力F_z1；在六维力传感器的坐标系的Y轴向上时清零，之后，将六维力传感器的坐标系转换至Y轴水平，记录测量数据中Y方向对应的力矩T_y2、X方向对应的力F_x2、Z方向对应的力F_z2；在六维力传感器的坐标系的Z轴向上时清零，之后，将六维力传感器的坐标系转换至Z轴水平，记录测量数据中Z方向对应的力矩T_z3、X方向对应的力F_x3、Y方向对应的力F_y3。

由于，在六维力传感器的坐标系下，六维力传感器测量的力矩[T_x T_y T_z]^T和力[F_xF_y F_z]^T之间满足：

其中，L_x、L_y、L_z分别为重心到原点的距离在X轴、Y轴、Z轴上的分量，将重心坐标记为重心坐标[L_x L_y L_z]^T。

带入上述步骤S2中记录的数据，上式可以变换成：

上式进一步变化后：

从而有：

经过以上步骤S1-S3，获得了工具的重力G以及重心坐标[L_x L_y L_z]^T。在外力施加于工具上时，步骤S4记录的实时测量数据包括在X方向、Y方向以及Z方向上的力[F_x′ F_y′F_z′]^T和力矩[T_x′ T_y′ T_z′]^T。

在步骤S5中，根据下式一算重力补偿后的测量数据；

重力补偿后的测量数据＝当前姿态下的实时测量数据-当前姿态下工具的负载数据+清零姿态下工具的负载数据。

具体地，重力补偿后的测量数据包括在X方向、Y方向以及Z方向上的力[F_x″ F_y″F_z″]^T和力矩[T_x″ T_y″ T_z″]^T，其中：

其中，[0 0 -G]^T是清零姿态下工具的重力，是当前姿态下工具的重力，是六维力传感器坐标系相对于世界坐标系的旋转矩阵。

进一步地，在机器人末端，六维力传感器安装在末端工具和法兰之间，有：其中，是六维力传感器坐标系相对于法兰坐标系的旋转矩阵，可以通过标定得到，是法兰坐标系相对于世界坐标系的旋转矩阵，可以通过机器人内部程序获取。

其中：

[L][0 0 -G]^T是清零姿态下工具的力矩，是当前姿态下工具的力矩。

在步骤S6中，将计算得到的重力补偿后的测量数据转换至世界坐标系，得到X方向、Y方向以及Z方向上的力和力矩其中：

本实施例在对设于机器人末端的工具进行重力补偿时，首先对六维力传感器进行清零，以避免由六维力传感器本身的零漂所导致的测量数据不准确，提高了末端工具的重力以及重心坐标的计算精度，之后再对末端工具进行重力补偿，可以有效提高重力补偿精度。

实施例2

本实施例提供的设于机器人末端的工具的重力补偿方法是对实施例1的进一步改进，本实施例较之实施例1的改进之处在于：

为了获得工具的重心坐标，步骤S2可以进一步包括；在六维力传感器的坐标系的X轴向上时清零，之后，将六维力传感器的坐标系转换至X轴和Y轴水平，记录测量数据中X方向对应的力矩T_x1、Z方向对应的力F_z1；在六维力传感器的坐标系的Y轴向上时清零，之后，将六维力传感器的坐标系转换至Y轴和Z轴水平，记录测量数据中Y方向对应的力矩T_y2、X方向对应的力F_x2；在六维力传感器的坐标系的Z轴向上时清零，之后，将六维力传感器的坐标系转换至Z轴和X轴水平，记录测量数据中Z方向对应的力矩T_z3、Y方向对应的力F_y3。

由此，重心坐标[L_x L_y L_z]^T的计算可以简化为：

即，

L_x＝T_z3/F_y3；L_y＝T_x1/F_z1；L_z＝T_y2/F_x2。

本实施例在实施例1的基础上对重心坐标的计算做出了进一步地改进，从而，在提高末端工具的重力补偿精度之外，还简化了计算。

实施例3

本实施例提供一种设于机器人末端的工具的重力补偿系统，在本实施例中，机器人和工具之间设有六维力传感器，六维力传感器用于测量施加在所述工具上的负载数据，其中，负载数据包括在X方向、Y方向以及Z方向上的力[F_x F_y F_z]^T和力矩[T_x T_y T_z]^T。图2示出了本实施例的模块示意图，参照图2，本实施例的重力补偿系统包括：

清零模块1用于在六维力传感器的坐标系中，在清零姿态下对六维力传感器清零。具体地，在清零姿态下，六维力传感器的坐标系与世界坐标系的方向重合。

记录模块2用于清零后，记录六维力传感器在其他不同姿态下的测量数据，具体可以包括位姿转换单元21和记录单元22，计算模块3用于根据记录的测量数据，获得工具的重力以及重心坐标。

具体地，为了获得工具的重力，位姿转换单元21可以将六维力传感器的坐标系转换至Z轴水平，记录单元22记录测量数据中Z方向对应的力F_z0。此时，六维力传感器测量得到的力F_z0的绝对值即为末端工具的重力G，计算模块3可以将将F_z0的绝对值标记为工具的重力G。应当理解，获得末端工具重力的方案有很多，例如，将六维力传感器的坐标系转换至Z轴水平且X轴向上时，测量数据中X方向对应的力F_x0的绝对值也是末端工具的重力G。

为了获得工具的重心坐标，在六维力传感器的坐标系的X轴向上时清零，之后，位姿转换单元21将六维力传感器的坐标系转换至X轴水平，记录单元22记录测量数据中X方向对应的力矩T_x1、Y方向对应的力F_y1、Z方向对应的力F_z1；在六维力传感器的坐标系的Y轴向上时清零，之后，位姿转换单元21将六维力传感器的坐标系转换至Y轴水平，记录单元22记录测量数据中Y方向对应的力矩T_y2、X方向对应的力F_x2、Z方向对应的力F_z2；在六维力传感器的坐标系的Z轴向上时清零，之后，位姿转换单元21将六维力传感器的坐标系转换至Z轴水平，记录单元22记录测量数据中Z方向对应的力矩T_z3、X方向对应的力F_x3、Y方向对应的力F_y3。

由于，在六维力传感器的坐标系下，六维力传感器测量的力矩[T_x T_y T_z]^T和力[F_xF_y F_z]^T之间满足：

其中，L_x、L_y、L_z分别为重心到原点的距离在X轴、Y轴、Z轴上的分量，将重心坐标记为重心坐标[L_x L_y L_z]^T。

带入记录单元22记录的数据，上式可以变换成：

上式进一步变化后：

从而有：

至此，获得了工具的重力G以及重心坐标[L_x L_y L_z]^T。在外力施加于工具上时，记录模块2还记录六维力传感器在当前姿态下的实时测量数据，包括在X方向、Y方向以及Z方向上的力[F_x′ F_y′ F_z′]^T和力矩[T_x′ T_y′ T_z′]^T。

补偿模块4用于根据下式计算重力补偿后的测量数据：

重力补偿后的测量数据＝当前姿态下的实时测量数据-当前姿态下工具的负载数据+清零姿态下工具的负载数据。

具体地，重力补偿后的测量数据包括在X方向、Y方向以及Z方向上的力[F_x″ F_y″F_z″]^T和力矩[T_x″ T_y″ T_z″]^T，其中：

其中，[0 0 -G]^T是清零姿态下工具的重力，是当前姿态下工具的重力，是六维力传感器坐标系相对于世界坐标系的旋转矩阵。

进一步地，在机器人末端，六维力传感器安装在末端工具和法兰之间，有：其中，是六维力传感器坐标系相对于法兰坐标系的旋转矩阵，可以通过标定得到，是法兰坐标系相对于世界坐标系的旋转矩阵，可以通过机器人内部程序获取。

其中：

[L][0 0 -G]^T是清零姿态下工具的力矩，是当前姿态下工具的力矩。

数据转换模块5用于将计算得到的重力补偿后的测量数据转换至世界坐标系，得到X方向、Y方向以及Z方向上的力和力矩其中：

本实施例在对设于机器人末端的工具进行重力补偿时，首先对六维力传感器进行清零，以避免由六维力传感器本身的零漂所导致的测量数据不准确，提高了末端工具的重力以及重心坐标的计算精度，之后再对末端工具进行重力补偿，可以有效提高重力补偿精度。

实施例4

本实施例提供的设于机器人末端的工具的重力补偿系统是对实施例3的进一步改进，本实施例较之实施例3的改进之处在于：

为了获得工具的重心坐标，在六维力传感器的坐标系的X轴向上时清零，之后，位姿转换单元21将六维力传感器的坐标系转换至X轴和Y轴水平，记录单元22记录测量数据中X方向对应的力矩T_x1、Z方向对应的力F_z1；在六维力传感器的坐标系的Y轴向上时清零，之后，位姿转换单元21将六维力传感器的坐标系转换至Y轴和Z轴水平，记录单元22记录测量数据中Y方向对应的力矩T_y2、X方向对应的力F_x2；在六维力传感器的坐标系的Z轴向上时清零，之后，位姿转换单元21将六维力传感器的坐标系转换至Z轴和X轴水平，记录单元22记录测量数据中Z方向对应的力矩T_z3、Y方向对应的力F_y3。

由此，重心坐标[L_x L_y L_z]^T的计算可以简化为：

即，

L_x＝T_z3/F_y3；L_y＝T_x1/F_z1；L_z＝T_y2/F_x2。

本实施例在实施例3的基础上对重心坐标的计算做出了进一步地改进，从而，在提高末端工具的重力补偿精度之外，还简化了计算。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种设于机器人末端的工具的重力补偿方法，其特征在于，所述机器人和所述工具之间设有六维力传感器，所述六维力传感器用于测量施加在所述工具上的负载数据，所述重力补偿方法包括：

在所述六维力传感器的坐标系中，在清零姿态下对所述六维力传感器清零，在所述清零姿态下，所述六维力传感器的坐标系与世界坐标系的方向重合；

清零后，记录所述六维力传感器在其他不同姿态下的测量数据；

根据记录的测量数据，获得所述工具的重力以及重心坐标；

记录所述六维力传感器在当前姿态下的实时测量数据；

根据下式计算重力补偿后的测量数据：

重力补偿后的测量数据＝当前姿态下的实时测量数据-当前姿态下所述工具的负载数据+清零姿态下所述工具的负载数据；

其中，清零姿态下所述工具的负载数据由所述工具的重力以及重心坐标得到；

当前姿态下所述工具的负载数据由清零姿态下所述工具的负载数据坐标转换得到。

2.如权利要求1所述的设于机器人末端的工具的重力补偿方法，其特征在于，清零后，记录所述六维力传感器在其他不同姿态下的测量数据的步骤包括：

将所述六维力传感器的坐标系转换至Z轴水平，记录测量数据中Z方向对应的力F_z；

获得所述工具的重力的步骤包括：

将F_z的绝对值标记为所述工具的重力。

3.如权利要求1所述的设于机器人末端的工具的重力补偿方法，其特征在于，清零后，记录所述六维力传感器在其他不同姿态下的测量数据的步骤包括：

在所述六维力传感器的坐标系的X轴向上时清零，之后，将所述六维力传感器的坐标系转换至X轴水平，记录测量数据中X方向对应的力矩T_x1、Y方向对应的力F_y1、Z方向对应的力F_z1；

在所述六维力传感器的坐标系的Y轴向上时清零，之后，将所述六维力传感器的坐标系转换至Y轴水平，记录测量数据中Y方向对应的力矩T_y2、X方向对应的力F_x2、Z方向对应的力F_z2；

在所述六维力传感器的坐标系的Z轴向上时清零，之后，将所述六维力传感器的坐标系转换至Z轴水平，记录测量数据中Z方向对应的力矩T_z3、X方向对应的力F_x3、Y方向对应的力F_y3；

获得所述工具的重心坐标的步骤包括：

根据下式计算所述工具的重心坐标[L_x L_y L_z]^T：

4.如权利要求1所述的设于机器人末端的工具的重力补偿方法，其特征在于，清零后，记录所述六维力传感器在其他不同姿态下的测量数据的步骤包括：

在所述六维力传感器的坐标系的X轴向上时清零，之后，将所述六维力传感器的坐标系转换至X轴和Y轴水平，记录测量数据中X方向对应的力矩T_x1、Z方向对应的力F_z1；

在所述六维力传感器的坐标系的Y轴向上时清零，之后，将所述六维力传感器的坐标系转换至Y轴和Z轴水平，记录测量数据中Y方向对应的力矩T_y2、X方向对应的力F_x2；

在所述六维力传感器的坐标系的Z轴向上时清零，之后，将所述六维力传感器的坐标系转换至Z轴和X轴水平，记录测量数据中Z方向对应的力矩T_z3、Y方向对应的力F_y3；

获得所述工具的重心坐标的步骤包括：

根据下式计算所述工具的重心坐标[L_x L_y L_z]^T：

L_x＝T_z3/F_y3；

L_y＝T_x1/F_z1；

L_z＝T_y2/F_x2。

5.如权利要求1所述的设于机器人末端的工具的重力补偿方法，其特征在于，在计算重力补偿后的测量数据的步骤之后，所述重力补偿方法还包括：

将计算得到的重力补偿后的测量数据转换至世界坐标系。

6.一种设于机器人末端的工具的重力补偿系统，其特征在于，所述机器人和所述工具之间设有六维力传感器，所述六维力传感器用于测量施加在所述工具上的负载数据，所述重力补偿系统包括：

清零模块，用于在所述六维力传感器的坐标系中，在清零姿态下对所述六维力传感器清零，在所述清零姿态下，所述六维力传感器的坐标系与世界坐标系的方向重合；

记录模块，用于清零后，记录所述六维力传感器在其他不同姿态下的测量数据，还用于记录所述六维力传感器在当前姿态下的实时测量数据；

计算模块，用于根据记录的测量数据，获得所述工具的重力以及重心坐标；

补偿模块，用于根据下式计算重力补偿后的测量数据：

重力补偿后的测量数据＝当前姿态下的实时测量数据-当前姿态下所述工具的负载数据+清零姿态下所述工具的负载数据；

其中，清零姿态下所述工具的负载数据由所述工具的重力以及重心坐标得到；

当前姿态下所述工具的负载数据由清零姿态下所述工具的负载数据坐标转换得到。

7.如权利要求6所述的设于机器人末端的工具的重力补偿系统，其特征在于，所述记录模块包括位姿转换单元和记录单元；

所述位姿转换单元用于将所述六维力传感器的坐标系转换至Z轴水平；

所述记录单元用于记录测量数据中Z方向对应的力F_z；

所述计算模块具体用于将F_z的绝对值标记为所述工具的重力。

8.如权利要求6所述的设于机器人末端的工具的重力补偿系统，其特征在于，所述记录模块包括位姿转换单元和记录单元；

在所述六维力传感器的坐标系的X轴向上时清零，之后，所述位姿转换单元用于将所述六维力传感器的坐标系转换至X轴水平，所述记录单元用于记录测量数据中X方向对应的力矩T_x1、Y方向对应的力F_y1、Z方向对应的力F_z1；

在所述六维力传感器的坐标系的Y轴向上时清零，之后，所述位姿转换单元用于将所述六维力传感器的坐标系转换至Y轴水平，所述记录单元用于记录测量数据中Y方向对应的力矩T_y2、X方向对应的力F_x2、Z方向对应的力F_z2；

在所述六维力传感器的坐标系的Z轴向上时清零，之后，所述位姿转换单元用于将所述六维力传感器的坐标系转换至Z轴水平，所述记录单元用于记录测量数据中Z方向对应的力矩T_z3、X方向对应的力F_x3、Y方向对应的力F_y3；

所述计算模块具体用于根据下式计算所述工具的重心坐标[L_x L_y L_z]^T：

9.如权利要求6所述的设于机器人末端的工具的重力补偿系统，其特征在于，所述记录模块包括位姿转换单元和记录单元；

在所述六维力传感器的坐标系的X轴向上时清零，之后，所述位姿转换单元用于将所述六维力传感器的坐标系转换至X轴和Y轴水平，所述记录单元用于记录测量数据中X方向对应的力矩T_x1、Z方向对应的力F_z1；

在所述六维力传感器的坐标系的Y轴向上时清零，之后，所述位姿转换单元用于将所述六维力传感器的坐标系转换至Y轴和Z轴水平，所述记录单元用于记录测量数据中Y方向对应的力矩T_y2、X方向对应的力F_x2；

在所述六维力传感器的坐标系的Z轴向上时清零，之后，所述位姿转换单元用于将所述六维力传感器的坐标系转换至Z轴和X轴水平，所述记录单元用于记录测量数据中Z方向对应的力矩T_z3、Y方向对应的力F_y3；

所述计算模块具体用于根据下式计算所述工具的重心坐标[L_x L_y L_z]^T：

L_x＝T_z3/F_y3；

L_y＝T_x1/F_z1；

L_z＝T_y2/F_x2。

10.如权利要求6所述的设于机器人末端的工具的重力补偿系统，其特征在于，所述重力补偿系统还包括：

数据转换模块，用于将计算得到的重力补偿后的测量数据转换至世界坐标系。