CN111015695B - 机械臂调零方法、装置及桌面级机械臂 - Google Patents

Abstract

本申请属于机器人技术领域，提供了一种机械臂调零方法、装置及桌面级机械臂。方法适用于一种桌面级机械臂，桌面级机械臂包括主控单元、机械臂以及设置在机械臂的控制执行末端的夹笔器，夹笔器上设有用于检测其运动状态的传感器。方法包括：主控单元控制机械臂的控制执行末端向调零平面移动；当主控单元接收到传感器发送的状态变更信息时，控制机械臂停止运动，并将机械臂垂直于调零平面方向上的坐标设置为零；调零平面为安装在夹笔器上作业笔的作业平面，状态变更信息用于表征安装在夹笔器上作业笔的笔尖移动至调零平面。本申请提供的机械臂调零方法，不受桌面级机械臂放置位置的影响，也不需要人为干预，极大地提高了调零效率。

Description

机械臂调零方法、装置及桌面级机械臂

技术领域

本申请属于机器人技术领域，尤其涉及一种机械臂调零方法、装置及桌面级机械臂。

背景技术

桌面级机械臂因其独特的操作灵活性在教育领域得到了广泛应用。例如，在桌面级机械臂的控制执行末端安装夹笔器等可更换的工具，以夹持铅笔实现写字绘画等功能。

在桌面级机械臂执行写字绘画作业时，需对机械臂进行调零，即确定机械臂的控制执行末端坐标系的原点位置，以避免机械臂的控制执行末端运动过程中撞击桌面，造成机械臂的损坏。

目前，通常都是采用探针进行机械臂的调零，即将探针安装在夹笔器上，通过测量探针与桌面之间的高度距离来进行机械臂坐标系的原点的标定；为了保障探针与铅笔的笔尖平齐，需要手工调整笔尖和探针在高度上的相对位置，且每更换一次铅笔则需要重新调整探针与笔尖之间的距离，该调零过程依赖操作人员的经验，操作复杂，效率低下。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种机械臂调零方法、装置及桌面级机械臂，以解决现有技术中桌面级机械臂调零效率低的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种机械臂调零方法，适用于一种桌面级机械臂，桌面级机械臂包括主控单元、机械臂以及设置在机械臂的控制执行末端的夹笔器，夹笔器上设有传感器，传感器与主控单元连接，用于检测夹笔器的运动状态；

机械臂调零方法包括：

主控单元控制机械臂的控制执行末端向调零平面移动；调零平面为安装在夹笔器上作业笔的作业平面；

当主控单元接收到传感器发送的状态变更信息时，控制机械臂停止运动，并将机械臂垂直于调零平面方向上的坐标设置为零；状态变更信息用于表征安装在夹笔器上作业笔的笔尖移动至调零平面。

在第一方面的一种可能的实现方式中，主控单元控制机械臂的控制执行末端向调零平面移动之前，机械臂调零方法还包括：

主控单元控制机械臂的控制执行末端向远离调零平面的方向移动，以使机械臂的控制执行末端与调零平面之间的距离不小于机械臂高度的一半。

在第一方面的一种可能的实现方式中，传感器为加速度传感器，状态变更信息为加速度信息；

当主控单元接收到传感器发送的状态变更信息时，控制机械臂停止运动时，包括：

当主控单元接收到加速度传感器发送的加速度信息小于第一预设值时，控制机械臂停止运动。

在第一方面的一种可能的实现方式中，传感器为速度传感器，状态变更信息为速度信息；

当主控单元接收到传感器发送的状态变更信息时，控制机械臂停止运动时，包括：

当主控单元接收到速度传感器发送的速度信息小于第二预设值时，控制机械臂停止运动。

在第一方面的一种可能的实现方式中，传感器为压力传感器，状态变更信息为压力信息；

当主控单元接收到传感器发送的状态变更信息时，控制机械臂停止运动时，包括：

当主控单元接收到压力传感器发送的压力信息大于第三预设值时，控制机械臂停止运动。

在第一方面的一种可能的实现方式中，机械臂的控制执行末端的移动速度不大于1.5m/s。

第二方面，本申请实施例提供了一种机械臂调零装置，适用于一种桌面级机械臂，桌面级机械臂包括主控单元、机械臂以及设置在机械臂的控制执行末端的夹笔器，夹笔器上设有传感器，传感器与主控单元连接，用于检测夹笔器的运动状态；

机械臂调零装置包括：

控制模块，用于控制机械臂的控制执行末端向调零平面移动；调零平面为安装在所述夹笔器上作业笔的作业平面；

调零模块，用于在接收到传感器发送的状态变更信息时，控制机械臂停止运动，并将机械臂垂直于所述调零平面方向上的坐标设置为零；状态变更信息用于表征安装在夹笔器上作业笔的笔尖移动至调零平面。

第三方面，本申请实施例提供了一种桌面级机械臂，包括主控单元、机械臂以及设置在机械臂的控制执行末端的夹笔器，夹笔器上设有传感器，传感器与主控单元连接，用于检测夹笔器的运动状态；

主控单元用于执行上述第一方面任一项方法的步骤。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一项方法的步骤。

本申请实施例提供的机械臂调零方法，适用于一种桌面级机械臂，桌面级机械臂包括主控单元、机械臂以及设置在机械臂的控制执行末端的夹笔器，夹笔器上设有传感器，传感器与主控单元连接，用于检测夹笔器的运动状态。在进行机械臂调零时，主控单元首先控制机械臂的控制执行末端向调零平面移动，当接收到传感器发送的状态变更信息时，控制机械臂停止运动，并将机械臂垂直于调零平面方向上的坐标设置为零，其中，调零平面为安装在夹笔器上作业笔的作业平面，状态变更信息用于表征安装在夹笔器上作业笔的笔尖移动至调零平面。本申请实施例提供的机械臂调零方法，通过接收到传感器发送的状态变更信息确定夹笔器上作业笔的笔尖是否移动至调零平面，当接收到传感器发送的状态变更信息时，即自动进行机械臂的调零(将机械臂的控制执行末端沿垂直于调零平面方向上的坐标设置为零)，不受桌面级机械臂放置位置以及作业笔安装位置的影响，也不需要人为进行干预，极大地提高了桌面级机械臂调零效率。

可以理解的是，上述第二方面至第四方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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是现有技术中桌面级机械臂的架构示意图一；

图2是现有技术中桌面级机械臂的架构示意图二；

图3是本申请一实施例提供的机械臂调零方法的流程示意图；

图4是本申请一实施例提供的机械臂调零装置的结构示意图；

图5是本申请一实施例提供的桌面级机械臂的结构示意图；

图6是本申请一实施例提供的主控单元的结构示意图；

附图标记：

1-机械臂； 2-夹笔器；

3-桌面；4-铅笔；

5-放置块； 6-主控单元；

7-传感器。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

桌面级机械臂的控制执行末端执行操作时，需先进行控制执行末端坐标的调零工作，即确定控制执行末端坐标系的原点相对于世界坐标系(或者其他用户已知的坐标系)的坐标。以避免桌面级机械臂的控制执行末端在执行操作时，撞击到桌面，造成设备的损坏。

控制执行末端坐标系又称为机械人工具坐标系，是与机械臂末端工具固连的笛卡尔坐标系，随着机械臂的运动而改变。其中，机械臂末端工具可以为夹笔器。

实际应用中，桌面级机械臂放置在桌面上，机械臂的控制执行末端沿平行于桌面方向的移动不受限制，仅在垂直于桌面方向上的移动受限，因此，确定控制执行末端坐标系的原点位置的核心在于确定垂直于桌面方向上的原点坐标位置。

图1为现有技术中的桌面级机械臂的架构示意图一。如图1所示，桌面级机械臂包括机械臂1、夹笔器2、主控单元6以及安装在夹笔器2上的铅笔4。

如图1所示，两台桌面级机械臂的放置基座不同，作业平面相同，一台桌面级机械臂直接放置在桌面3，另一台放置在放置块5上。两台桌面级机械臂同时通过夹笔器夹持铅笔对放置在桌面上的画板进行操作时，当两个铅笔4的笔尖接触到画板时，两个夹笔器2在世界坐标系中的位置不同，即调零位置不同。应理解的是，如果两台桌面级机械臂的放置平面相同，作业平面不同，两台桌面级机械臂的调零位置也不相同。

请一并参阅图2，图2为桌面级机械臂的架构示意图二。如图2所示，两台桌面级机械臂均包括机械臂1、夹笔器2、主控单元6以及铅笔4。两台桌面级机械臂的放置平面相同，作业平面相同，但是铅笔的夹持位置不同；具体地，两台桌面级机械臂均放置在同一个桌面3上，两个夹笔器2夹持铅笔4的位置不同，导致两个铅笔的笔尖接触作业平面时，两台桌面级机械臂的控制执行末端的原点在世界坐标系中的位置不同。

可知，控制执行末端坐标系的原点位置的标定受桌面级机械臂的放置位置与作业平面之间相对距离以及夹笔器上铅笔的夹持位置的影响，一旦桌面级机械臂相对距离或者铅笔的安装位置调整，则需要重新进行调零。因此如何实现快速、高精度的调零对于桌面级机械臂在教育领域的应用至关重要。现有技术中的调零方法，需要用户手动调整探针的安装位置，并进行探针与铅笔的位置调平，调节效率低。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行示例性说明。值得说明的是，下文中列举的具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

图3为本申请一实施例提供的机械臂调零方法的流程示意图。该机械臂调零方法，适用于一种桌面级机械臂，桌面级机械臂包括主控单元、机械臂以及设置在机械臂的控制执行末端的夹笔器，夹笔器上设有传感器，传感器与主控单元连接，用于检测夹笔器的运动状态；本实施例的执行主体为桌面级机械臂的主控单元。

如图3所示，机械臂调零方法包括：

S301、主控单元控制机械臂的控制执行末端向调零平面移动；调零平面为安装在夹笔器上作业笔的作业平面。

本实施例中，安装在夹笔器上作业笔可以为铅笔、碳素笔等，在此不做具体要求。作业笔的作业平面可以为用于进行写字或绘画的工具的作业平面。其中，用于进行写字或绘画的工具包括画板、纸张等。

本实施例中，主控单元可以基于用户输入的调零指令控制机械臂的控制执行末端向调零平面移动。例如，桌面级机械臂上设置有调零按键，当用户按压该调零按键时，主控单元即可检测到用户输入的调零指令，并基于该调零指令在接收用户发送的开始调零指令时，控制机械臂的控制执行末端向调零平面移动；或者用户终端通过无线网络与主控单元连接，用户通过用户终端向主控单元发送调零指令，主控单元在接收用户发送的开始调零指令时，控制机械臂的控制执行末端向调零平面移动。

主控单元控制机械臂的控制执行末端向调零平面移动，包括，主控单元在接收用户发送的开始调零指令时，控制机械臂的控制执行末端向调零平面移动。其中，主控单元接收用户发送的开始调零可以是用户通过与桌面级机械臂连接的终端设备发送的开始调零的指令，或者用户通过桌面级机械臂上的按键发送的开始调零的指令。

作业笔的作业平面一般平行于桌面级机械臂的放置平面，垂直于桌面级机械臂的高度方向。基于此，本实施例中，主控单元控制机械臂的控制执行末端向调零平面移动，包括，主控单元控制机械臂的控制执行末端向第一预设方向移动，其中，第一预设方向平行于桌面级机械臂的高度方向，并指向桌面级机械臂的放置平面。

示例性的，在世界坐标系中，桌面级机械臂放在水平桌面上，桌面级机械臂的高度方向即为Z方向，第一预设方向即为Z坐标减小的方向。

由于不同作业笔笔尖可以承受的压力大小不同，为了避免作业笔的笔尖与调零平面接触损坏，主控单元控制机械臂按照预设速度向调零平面移动，其中，机械臂的控制执行末端的移动速度不大于1.5m/s。

示例性的，假设用于进行写字或绘画的工具为画板，安装在夹笔器上作业笔为抗压能力较弱的2B铅笔，则该2B铅笔的笔尖与桌面的接触面积是0.5mm²，可承受最大压力为4.9N，铅笔与画板的接触时间是0.1秒，铅笔的重量为300g；根据动量定理可知：

Ft＝mv(1)

式(1)中，Ft代表冲量，F是铅笔笔尖承受的作用力,t是该作用力的作用时间；mv是动量,m是铅笔的质量，v是铅笔的运动速度。

则根据动量定理可知，当2B铅笔的运行速度小于1.63m/s，2B铅笔笔尖承受的作用力小于4.9N，此时2B铅笔不会损坏。考虑2B铅笔运动中外界环境的干扰，可以设置2B铅笔的移动速度不大于1.5m/s，即机械臂的控制执行末端的移动速度不大于1.5m/s。

实际应用中，作业笔在夹笔器上的安装位置以及该桌面级机械臂的放置位置不确定，当作业笔的笔尖距离调零平面较近时，夹笔器上的传感器还未能准确检测到夹笔器的运动状态，作业笔的笔尖已经移动至调零平面，容易造成传感器状态变更信息检测的不准确。

为了提高传感器发送的状态变更信息的准确性，在一种实施方式中，主控单元在控制机械臂的控制执行末端向调零平面移动之前，首先控制机械臂的控制执行末端按照第二预设方向移动，以使机械臂的控制执行末端与调零平面之间的距离不小于该桌面级机械臂高度的一半。

其中，桌面级机械臂高度为该桌面级机械臂的控制执行末端可达到的最高点距离桌面级机械臂放置平面之间的距离。

其中，第二预设方向可以与第一预设方向相同，也可以与第一预设方向相反，具体可根据初始状态时，机械臂的控制执行末端与调零平面之间的距离确定。若初始状态时，机械臂的控制执行末端与调零平面之间的距离小于机械臂高度的一半，则第二预设方向与第一预设方向相反，用于调大机械臂的控制执行末端与调零平面之间的距离。若初始状态时，机械臂的控制执行末端与调零平面之间的距离大于机械臂高度的一半，则机械臂的控制执行末端可以不动，也可以向靠近调零平面的方向移动，仅需保障开始调零时，机械臂的控制执行末端与调零平面之间的距离不小于机械臂高度的一半即可。

S302、当主控单元接收到传感器发送的状态变更信息时，控制机械臂停止运动，并将机械臂垂直于调零平面方向上的坐标设置为零；状态变更信息用于表征安装在夹笔器上作业笔的笔尖移动至调零平面。

本实施例中，主控单元可以基于用户输入的调零指令控制机械臂的控制执行末端向调零平面移动，当主控单元接收到用户输入的调零指令的同时，控制传感器开始工作。

本实施例中，当主控单元接收到传感器发送的状态变更信息时，表征安装在夹笔器上作业笔的笔尖移动至调零平面。

传感器用于检测夹笔器的运动状态，当安装在夹笔上的作业笔的笔尖移动至调零平面时，夹笔器的运动状态发生改变，具体表征为夹笔器的速度、加速度均发生改变。基于此，传感器可以为下述中的任意一种：加速度传感器、速度传感器以及压力传感器。当传感器类型不同时，主控单元接收到的状态变更信息也不同。

在一种实施方案方式中，传感器为加速度传感器，主控单元接收加速度传感器发送的加速度信息，当主控单元接收到加速度传感器发送的加速度信息小于第一预设值时，控制机械臂停止运动。

其中，第一预设值可以为0。为了避免作业笔的笔尖被压碎，当主控单元接收到加速度传感器发送的加速度信息小于0时，即控制机械臂停止运动。

示例性的，假设作业笔为铅笔，当机械臂的控制执行末端向调零平面移动时，首先按照设置的加速度值加速至目标速度，然后按照该目标速度继续向调零平面移动，直至安装在夹笔上的铅笔的笔尖移动至调零平面，此时铅笔的运动受阻，即夹笔器的运动受阻，开始减速，具体表征为夹笔器的加速度小于零。故当主控单元接收到加速度传感器发送的加速度信息小于0时，表征安装在夹笔器上铅笔的笔尖移动至调零平面。

在另一种实施方式中，传感器为速度传感器，主控单元接收速度传感器发送的速度信息，当主控单元接收到速度传感器发送的速度信息小于第二预设值时，控制机械臂停止运动。

其中，第二预设值可以为机械臂向调零平面移动时的速度值。

示例性的，假设作业笔为铅笔。机械臂的控制执行末端按照预设速度向调零平面移动，直至安装在夹笔上的铅笔的笔尖移动至调零平面时，此时铅笔的运动受阻，即夹笔器的运动受阻，具体表征夹笔器的减速运行，此时速度传感器的速度信息小于该移动时的速度值。

在又一种实施方式中，传感器为压力传感器，主控单元接收压力传感器发送的压力信息，当主控单元接收到压力传感器发送的压力信息大于第三预设值时，控制机械臂停止运动。其中，压力信息为作业笔挤压夹笔器的压力，压力传感器设在在夹笔器的内壁上。

示例性的，假设作业笔为铅笔。机械臂的控制执行末端向调零平面移动时，安装在夹笔器上的铅笔不承受来自桌面的挤压力，当该铅笔移动至调零平面上时，铅笔的笔尖承受来自桌面压力，夹笔器与作业笔之间的压力也随之增大，故当主控单元接收到压力传感器发送的压力信息大于第三预设值时，表征安装在夹笔器上铅笔的笔尖移动至调零平面，可以进行坐标的调零并控制机械臂停止运动。

本申请实施例提供的机械臂调零方法，适用于一种桌面级机械臂，桌面级机械臂包括主控单元、机械臂以及设置在机械臂的控制执行末端的夹笔器，夹笔器上设有传感器，传感器与主控单元连接，用于检测夹笔器的运动状态。在进行机械臂调零时，主控单元首先控制机械臂的控制执行末端向调零平面移动，当接收到传感器发送的状态变更信息时，控制机械臂停止运动，并将机械臂垂直于调零平面方向上的坐标设置为零，其中，调零平面为安装在夹笔器上作业笔的作业平面，状态变更信息用于表征安装在夹笔器上作业笔的笔尖移动至调零平面。本申请实施例提供的机械臂调零方法，通过接收到传感器发送的状态变更信息确定夹笔器上作业笔的笔尖是否移动至调零平面，当接收到传感器发送的状态变更信息时，即自动进行机械臂的调零(将机械臂的控制执行末端沿垂直于调零平面方向上的坐标设置为零)，不受桌面级机械臂放置位置以及作业笔安装位置的影响，也不需要人为进行干预，极大地提高了机械臂调零效率。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

基于上述实施例所提供的机械臂调零，本发明实施例进一步给出实现上述方法实施例的装置实施例。

图4为本申请一实施例提供的机械臂调零装置的结构示意图。机械臂调零装置40适用于一种桌面级机械臂，桌面级机械臂包括主控单元、机械臂以及设置在机械臂的控制执行末端的夹笔器，夹笔器上设有传感器，传感器与主控单元连接，用于检测夹笔器的运动状态；如图4所示，机械臂调零装置40包括控制模块401、调零模块402。

控制模块401，用于控制机械臂的控制执行末端向调零平面移动；调零平面为安装在夹笔器上作业笔的作业平面；

调零模块402，用于在接收到传感器发送的状态变更信息时，控制机械臂停止运动，并将机械臂垂直于所述调零平面方向上的坐标设置为零；状态变更信息用于表征安装在夹笔器上作业笔的笔尖移动至调零平面。

机械臂调零装置还包括预调整装置403；预调整装置403，用于控制机械臂的控制执行末端向远离调零平面的方向移动，以使机械臂的控制执行末端与调零平面之间的距离不小于该桌面级机械臂高度的一半。

可选地，传感器为加速度传感器，状态变更信息为加速度信息；调零模块402，还用于在接收到加速度传感器发送的加速度信息小于第一预设值时，控制机械臂停止运动。

可选地，传感器为速度传感器，状态变更信息为速度信息；调零模块402，还具体用于在接收到速度传感器发送的速度信息小于第二预设值时，控制机械臂停止运动。

可选地，传感器为压力传感器，状态变更信息为压力信息；调零模块402，还具体用于在接收到压力传感器发送的压力信息大于第三预设值时，控制机械臂停止运动。

可选地，机械臂的控制执行末端的移动速度不大于1.5m/s。

本申请实施例提供的机械臂调零装置，适用于一种桌面级机械臂，桌面级机械臂包括主控单元、机械臂以及设置在机械臂的控制执行末端的夹笔器，夹笔器上设有传感器，传感器与主控单元连接，用于检测夹笔器的运动状态。在进行机械臂调零时，主控单元首先控制机械臂的控制执行末端向调零平面移动，当接收到传感器发送的状态变更信息时，控制机械臂停止运动，并将机械臂垂直于调零平面方向上的坐标设置为零，其中，调零平面为安装在夹笔器上作业笔的作业平面，状态变更信息用于表征安装在夹笔器上作业笔的笔尖移动至调零平面。本申请实施例提供的机械臂调零方法，通过接收到传感器发送的状态变更信息确定夹笔器上作业笔的笔尖是否移动至调零平面，当接收到传感器发送的状态变更信息时，即自动进行机械臂的调零(将机械臂的控制执行末端沿垂直于调零平面方向上的坐标设置为零)，不受桌面级机械臂放置位置以及作业笔安装位置的影响，也不需要人为进行干预，极大地提高了机械臂调零效率。

图4所示实施例提供的机械臂调零装置，可用于执行上述方法实施例中的技术方案，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

图5是本申请一实施例提供的桌面级机械臂的示意图。如图5所示，桌面级机械臂包括主控单元6、机械臂1以及设置在机械臂1控制执行末端的夹笔器2，夹笔器7上设有传感器7，传感器7与主控单元6连接，用于检测夹笔器2的运动状态；主控单元6用于执行上述方法实施例中的技术方案。

传感器7包括下述任意一项：加速度传感器、速度传感器以及压力传感器。应理解的是，传感器7的类型不同，安装位置可以不同。例如，当传感器7为压力传感器时，传感器7用于检测夹笔器7与作业笔之间的压力信息，故传感器7应设于夹笔器7的内壁上。

示例性的，将桌面级机械臂和目标画板放置在桌面上，当主控单元接收到用户发送的开始调零指令时，控制机械臂的控制执行末端向上移动，当控制执行末端到达该桌面级机械臂的高度的一半时，控制控制执行末端缓慢下降，直至接收到传感器发送的状态变更信息时，控制机械臂停止运动，并将机械臂垂直于调零平面方向上的坐标设置为零。

请一并参阅图6，主控单元6包括：至少一个处理器601、存储器602以及存储在存储器602中并可在处理器601上运行的计算机程序。主控单元6还包括通信部件603，可以与用户终端进行通信。

其中，处理器601、存储器602以及通信部件603通过总线604连接。

处理器601执行所述计算机程序时实现上述各个机械臂调零方法实施例中的步骤，例如图1所示实施例中的步骤S201至步骤S202。或者，处理器601执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图4所示模块401至403的功能。

示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器602中，并由处理器601执行，以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在主控单元6中的执行过程。

本领域技术人员可以理解，图5仅仅是桌面级机械臂的示例，并不构成对桌面级机械臂的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件。

所称处理器601可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。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。

存储器602可以是主控单元6的内部存储单元，也可以是主控单元6的外部存储设备，例如插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。存储器602用于存储计算机程序以及主控单元所需的其他程序和数据。所述存储器602还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustry Standard Architecture，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，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

集成的单元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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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，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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，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。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机械臂调零方法，其特征在于，适用于一种桌面级机械臂，所述桌面级机械臂包括主控单元、机械臂以及设置在所述机械臂的控制执行末端的夹笔器，所述夹笔器上设有传感器，所述传感器与所述主控单元连接，用于检测所述夹笔器的运动状态；

所述机械臂调零方法包括：

所述主控单元控制所述机械臂的控制执行末端沿第一预设方向向调零平面移动；所述调零平面为安装在所述夹笔器上作业笔的作业平面，所述第一预设方向平行于桌面级机械臂的高度方向，并指向桌面级机械臂的放置平面；

当所述主控单元接收到所述传感器发送的状态变更信息时，控制所述机械臂停止运动，并将所述机械臂垂直于所述调零平面方向上的坐标设置为零；所述状态变更信息用于表征安装在所述夹笔器上作业笔的笔尖移动至所述调零平面，所述状态变更信息具体包括所述夹笔器的运动状态发生改变的信息，具体表征为夹笔器的速度、加速度均发生改变。

2.如权利要求1所述的机械臂调零方法，其特征在于，所述主控单元控制所述机械臂的控制执行末端向调零平面移动之前，所述方法还包括：

所述主控单元控制所述机械臂的控制执行末端向远离所述调零平面的方向移动，以使所述机械臂的控制执行末端与所述调零平面之间的距离不小于所述桌面级机械臂高度的一半。

3.如权利要求1所述的机械臂调零方法，其特征在于，所述传感器为加速度传感器，所述状态变更信息为加速度信息；

所述当所述主控单元接收到所述传感器发送的状态变更信息时，控制所述机械臂停止运动时，包括：

当所述主控单元接收到所述加速度传感器发送的加速度信息小于第一预设值时，控制所述机械臂停止运动。

4.如权利要求1所述的机械臂调零方法，其特征在于，所述传感器为速度传感器，所述状态变更信息为速度信息；

所述当所述主控单元接收到所述传感器发送的状态变更信息时，控制所述机械臂停止运动时，包括：

当所述主控单元接收到所述速度传感器发送的速度信息小于第二预设值时，控制所述机械臂停止运动。

5.如权利要求1所述的机械臂调零方法，其特征在于，所述传感器为压力传感器，所述状态变更信息为压力信息；

所述当所述主控单元接收到所述传感器发送的状态变更信息时，控制所述机械臂停止运动时，包括：

当所述主控单元接收到所述压力传感器发送的压力信息大于第三预设值时，控制所述机械臂停止运动。

6.如权利要求1所述的机械臂调零方法，其特征在于，所述机械臂的控制执行末端的移动速度不大于1.5m/s。

7.一种机械臂调零装置，其特征在于，适用于一种桌面级机械臂，所述桌面级机械臂包括主控单元、机械臂以及设置在所述机械臂的控制执行末端的夹笔器，所述夹笔器上设有传感器，所述传感器与所述主控单元连接，用于检测所述夹笔器的运动状态；

所述机械臂调零装置包括：

控制模块，用于控制所述机械臂的控制执行末端沿第一预设方向向调零平面移动；所述调零平面为安装在所述夹笔器上作业笔的作业平面，所述第一预设方向平行于桌面级机械臂的高度方向，并指向桌面级机械臂的放置平面；

调零模块，用于在接收到所述传感器发送的状态变更信息时，控制所述机械臂停止运动，并将所述机械臂垂直于所述调零平面方向上的坐标设置为零；所述状态变更信息用于表征安装在所述夹笔器上作业笔的笔尖移动至所述调零平面，所述状态变更信息具体包括所述夹笔器的运动状态发生改变的信息，具体表征为夹笔器的速度、加速度均发生改变。

8.如权利要求7所述的机械臂调零装置，其特征在于，还包括预调整模块；

所述预调整模块，用于控制所述机械臂的控制执行末端上升或下降，以使所述机械臂的控制执行末端与所述调零平面之间的距离不小于所述桌面级机械臂高度的一半。

9.一种桌面级机械臂，其特征在于，包括主控单元、机械臂以及设置在所述机械臂的控制执行末端的夹笔器，所述夹笔器上设有传感器，所述传感器与所述主控单元连接，用于检测所述夹笔器的运动状态；

所述主控单元用于执行如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。

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