CN111805548A - 一种工业机器人的tcp误差校准方法 - Google Patents
一种工业机器人的tcp误差校准方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111805548A CN111805548A CN202010709987.XA CN202010709987A CN111805548A CN 111805548 A CN111805548 A CN 111805548A CN 202010709987 A CN202010709987 A CN 202010709987A CN 111805548 A CN111805548 A CN 111805548A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coordinate value
- positioning point
- end tool
- robot end
- calibration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
- B25J9/1692—Calibration of manipulator
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
本发明公开了一种工业机器人的TCP误差校准方法,涉及TCP误差校准领域,在机器人末端工具一侧安装两个激光传感器,第一激光线和第二激光线所在的平面为基座坐标系XOY平面,根据机器人末端工具在基座坐标系中运动的运动交互参数分别计算Y方向初次校准后坐标值、X方向校准后坐标值、Z方向校准后坐标值和Y方向二次校准后坐标值,通过激光传感器检测机器人末端工具的运动,计算并校准TCP误差,在机器人进行工业生产的过程中,当生产周期达到设定值,将自动执行TCP检测程序,该方法有效避免TCP偏差造成的不良品率,并缩短设备调试时间,提高设备整体生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及机器人TCP误差校准领域,尤其一种工业机器人的TCP误差校准方法。
背景技术
随着科技水平的不断发展,工业制造的自动化程度越来越高,工业用机器人正是实现工业生产自动化的一个重要标志,同时为了适应不同的生产环境,需要在机器人的末端安装各种不同的工具,同时机器人在误操作过程中有可能发生碰撞,这些都会导致工业机器人的工具中心点(ToolCenterPoint,TCP)产生坐标误差,而TCP的定位精度直接影响工业机器人的作业能力,目前的TCP误差校准主要采用离线人工示教的多点法,这种方法受人为因素影响较大,容易出现较大的误差,造成校准的失败,同时自动化程度低、校准效率低。
发明内容
本发明人针对上述问题及技术需求,提出了一种工业机器人的TCP误差校准方法,本发明的技术方案如下:
其进一步的技术方案为,所述方法包括:
在机器人末端工具安装完成后,在所述机器人末端工具一侧安装两个激光传感器,所述两个激光传感器产生相互交叉的第一激光线和第二激光线,所述第一激光线和所述第二激光线所在的平面为基座坐标系的XOY平面,所述基座坐标系的XOY平面与所述机器人末端工具上建立的工具坐标系的XOY平面平行,并确定所述工具坐标系的坐标原点在所述基座坐标系中的X方向原有坐标值、Y方向原有坐标值和Z方向原有坐标值;
进行Y方向的初次校准,控制所述机器人末端工具沿着所述基座坐标系的Y轴方向从所述第一定位点运动至所述第二定位点,并在运动过程中依次触发所述第一激光线和所述第二激光线,根据所述机器人末端工具与所述第一定位点、所述第二定位点和两条激光线的运动交互参数计算得出Y方向初次补偿量,根据所述Y方向初次补偿量对所述Y方向原有坐标值进行补偿得到Y方向初次校准后坐标值;所述第二定位点与所述第一定位点的X方向和Z方向的坐标值均相同、Y方向的坐标值不同;
进行X方向的校准,控制所述机器人末端工具沿着所述基座坐标系的Z轴方向从所述第三定位点运动至所述第四定位点并在运动过程中同时触发两条激光线,根据所述机器人末端工具与所述第三定位点、第四定位点和两条激光线的运动交互参数计算得出X方向补偿量,根据所述X方向补偿量对所述X方向原有坐标值进行补偿得到X方向校准后坐标值;其中,所述第三定位点和所述第四定位点的X方向坐标和Y方向坐标分别相等,Z方向坐标分别在Z轴零点的两侧;
进行Z方向的校准和Y方向的二次校准,控制所述机器人末端工具沿着所述基座坐标系的Y轴方向从所述第一定位点运动至所述第二定位点,并在运动过程中依次触发所述第一激光线和所述第二激光线,根据所述机器人末端工具与所述第一定位点、所述第二定位点和两条激光线的运动交互参数计算得出Z方向补偿量和Y方向二次补偿量,根据所述Z方向补偿量对所述Z方向原有坐标值进行补偿得到Z方向校准后坐标值,根据所述Y方向二次补偿量对所述Y方向初次校准后坐标值进行补偿得到Y方向二次校准后坐标值;
根据所述X方向校准后坐标值、所述Y方向二次校准后坐标值和所述Z方向校准后坐标值得到所述工具坐标系校准后的坐标原点,完成TCP误差校准。
其进一步的技术方案为,所述方法还包括,确定精度数值范围;
则根据所述Y方向初次补偿量对所述Y方向原有坐标值进行补偿得到Y方向初次校准后坐标值,包括:
检测所述Y方向初次补偿量是否在所述精度数值范围内;
若在所述精度数值范围内,则根据所述Y方向初次补偿量对所述Y方向原有坐标值进行补偿得到Y方向初次校准后坐标值;
若超出所述精度数值范围,则根据所述Y方向初次补偿量对所述Y方向原有坐标值进行补偿并将补偿后的值作为所述Y方向原有坐标值,并以所述Y方向原有坐标值作为所述工具坐标系的坐标原点在所述基座坐标系中的Y方向原有坐标值重新进行Y方向的初次校准。
其进一步的技术方案为,所述方法还包括:
在进行Y方向的初次校准时,根据所述机器人末端工具与所述第一定位点、所述第二定位点和两条激光线的运动交互参数计算得出Y方向补偿参数,根据所述Y方向补偿参数对所述第一定位点分别进行坐标平移得到所述第三定位点和所述第四定位点。
其进一步的技术方案为,所述计算得出Y方向补偿参数,包括:
所述机器人末端工具与所述第一定位点、所述第二定位点和两条激光线的运动交互参数至少包括:所述机器人末端工具离开所述第一激光线的时刻为T7,所述机器人末端工具触发所述第一激光线的时刻为T6,所述机器人末端工具到达所述第二定位点的时刻为T5,所述机器人末端工具在运动过程中的校验速度为V1,
根据公式L3=(T7-T6)×V1÷2计算得到Y方向第一补偿参数L3,根据公式L4=(T6-T5)×V1计算出Y方向第二补偿参数L4;
则所述第三定位点的坐标值pPoint3和所述第四定位点的坐标值pPoint4为:
pPoint3=compose(pPoint1,fFrame,{0,L3+L4,30,0,0,0});
pPoint4=compose(pPoint1,fFrame,{0,L3+L4,-5,0,0,0});
其中,函数{}中的6个参数依次表示X、Y、Z方向的平移量和X、Y、Z方向的旋转量,函数compose()代表基于所述基座坐标系fFrame根据函数{}中的6个参数对所述第一定位点的坐标值pPoint1进行数据空间转换。
其进一步的技术方案为,根据所述机器人末端工具与所述第一定位点、第二定位点和两条激光线的运动交互参数计算得出Y方向初次补偿量,包括:
所述机器人末端工具与所述第一定位点、第二定位点和两条激光线的运动交互参数至少包括:所述机器人末端工具在运动过程中的校验速度为V1,触发所述第一激光线的时刻为T6,触发所述第二激光线的时刻为T8,
则所述Y方向初次补偿量DY的计算公式为:DY=(T8-T6)×V1÷2。
其进一步的技术方案为,所述方法还包括:
在进行Y方向的初次校准之前,控制所述机器人末端工具沿着所述基座坐标系的Z轴方向从初始第三定位点运动至初始第四定位点得到第二初始补偿参数L2;
所述机器人末端工具校验速度V1从初始第三定位点移动到初始第四定位点P4,触发所述初始第四定位点P4的时刻为T3,触发任一一条激光线的时刻为T4,通过公式L2=(T4-T3)×V1计算得出所述第二初始补偿参数L2,
则根据所述机器人末端工具与所述第三定位点、所述第四定位点和两条激光线的运动交互参数计算得出X方向补偿量,包括:
所述机器人末端工具与所述第三定位点、所述第四定位点和两条激光线的运动交互参数至少包括:所述机器人末端工具以校验速度V1触发所述第四定位点的时刻为T9,触发任一一条激光线的时刻为T10,
则所述X方向补偿量DX计算公式为DX=(T10-T9)×V1-L2,其中L2表示所述第二初始补偿参数。
其进一步的技术方案为,所述方法还包括:
在进行Y方向的初次校准之前,控制所述机器人末端工具沿着所述基座坐标系的Y轴方向从所述第一定位点运动到所述第二定位点得到第一初始补偿参数L1;
所述机器人末端工具以校验速度V1运动到所述第二定位点的时刻为T0,触发所述第一激光线的时刻为T1,通过公式L1=(T1-T0)×V1计算得出所述第一初始补偿参数L1,
则根据所述机器人末端工具与所述第一定位点、所述第二定位点和两条激光线的运动交互参数计算得出Z方向补偿量,包括:
所述机器人末端工具与所述第一定位点、所述第二定位点和两条激光线的运动交互参数至少包括:所述机器人末端工具以校验速度V1触发所述第二定位点的时刻为T11,触发所述第一激光线的时刻为T12,
则所述Z方向补偿量DZ的计算公式为DZ=(T12-T11)×V1-L1,L1表示所述第一初始补偿参数。
其进一步的技术方案为,在根据所述机器人末端工具与所述第一定位点、第二定位点和两条激光线的运动交互参数计算得出Y方向二次补偿量,包括:
所述机器人末端工具与所述第一定位点、第二定位点和两条激光线的运动交互参数至少包括:所述机器人末端工具以校验速度V1触发所述第一激光线的时刻为T12,触发所述第二激光线的时刻为T13,
则所述Y方向二次补偿量DY1的计算公式为:DY1=(T13-T12)×V1÷2。
其进一步的技术方案为,在根据所述Y方向初次补偿量对Y方向原有坐标值进行补偿得到Y方向初次校准后坐标值时,若所述X方向原有坐标值为负,则确定所述Y方向初次校准后坐标值的计算公式为:tTool.trsf.y1=tTool.trsf.y-DY;若所述X方向原有坐标值为正,则确定所述Y方向初次校准后坐标值的计算公式为:tTool.trsf.y1=tTool.trsf.y+DY;
在根据所述X方向初次补偿量对X方向原有坐标值进行补偿得到X方向初次校准后坐标值时,若所述X方向原有坐标值为负时,则确定所述X方向校准后坐标值为:tTool.trsf.x1=tTool.trsf.x+DX;若所述X方向原有数值为正时,则确定所述X方向校准后坐标值为:tTool.trsf.x1=tTool.trsf.x-DX;
在根据所述Z方向补偿量对Z方向原有坐标值进行补偿得到Z方向校准后坐标值时,所述Z方向校准后坐标值的计算公式为:tTool.trsf.z1=tTool.trsf.z-DZ;
在根据Y方向二次补偿量对Y方向初次校准后坐标值进行补偿得到Y方向二次校准后坐标值时,所述Y方向二次校准后坐标值计算公式为tTool.trsf.y2=tTool.trsf.y1-DY1;
其中,tTool.trsf.y1表示所述机器人末端工具的Y方向初次校准后坐标值,tTool.trsf.y表示所述机器人末端工具的Y方向原有坐标值,DY表示所述Y方向初次补偿量,tTool.trsf.x表示所述机器人末端工具的X方向原有坐标值,tTool.trsf.x1表示所述机器人末端工具X方向校准后坐标值,DX表示所述X方向补偿量,tTool.trsf.z表示所述机器人末端工具的Z方向原有坐标值,tTool.trsf.z1表示所述Z方向校准后坐标值,DZ表示所述Z方向补偿量,tTool.trsf.y2表示所述Y方向二次校准后坐标值,DY1表示所述Y方向二次补偿量。
本发明的有益技术效果是:通过激光传感器检测机器人末端工具的运动,计算并校准TCP误差,在机器人进行工业生产的过程中,当生产周期达到设定值,将自动执行TCP检测程序,该方法有效避免TCP偏差造成的不良品率,并缩短设备调试时间,提高设备整体生产效率。
附图说明
图1是本申请的方法的流程图。
图2是本申请的TCP坐标系激光传感器的示意图。
图3是本申请的TCP检测程序界面。
图4是本申请的TCP设置参数界面。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
本实施例提供一种工业机器人的TCP误差校准方法,该方法的流程图如图1所示。
如图2所示,首先建立一个基座坐标系,通过基座坐标系来校准机器人末端工具上的工具坐标系,在机器人末端工具安装完成后,在机器人末端工具一侧安装两个激光传感器,两个激光传感器产生相互交叉的第一激光线和第二激光线,第一激光线和第二激光线所在的平面为基座坐标系的XOY平面,基座坐标系的XOY平面与机器人末端工具上建立的工具坐标系的XOY平面平行,并确定工具坐标系的坐标原点在基座坐标系中的X方向原有坐标值、Y方向原有坐标值和Z方向原有坐标值。
如图3和4所示,在基座坐标系中建立四个定位点包括:第一定位点P1、第二定位点P2、初始第三定位点P31和初始第四定位点P41,如图3所述的TCP检测程序界面中,通过点击“F1记录”按钮记录第一定位点P1和第二定位点P2,软件内部将第一定位点P1的Y方向的坐标值改为70得出第二定位点P2。点击“F2记录参数”按钮记录初始补偿参数,初始补偿参数包括第一初始补偿参数L1和第二初始补偿参数L2,具体的计算步骤为:控制机器人末端工具沿着基座坐标系的Y轴方向从第一定位点P1运动到第二定位点P2,机器人末端工具以校验速度V1运动到所第二定位点P2的时刻为T0,触发第一激光线的时刻为T1,离开第一激光线的时刻为T2,通过公式L1=(T1-T0)×V1计算得出所第一初始补偿参数L1。
随后开始计算第二初始补偿参数L2,通过公式计算得到根据公式L21=(T2-T1)×V1÷2计算得到第二初始补偿参数的第一变化值L21,根据公式L22=(T1-T0)×V1计算出第二初始补偿参数的第二变化值L22;
则初始第三定位点的坐标值P31和初始第四定位点的坐标值P41为:
P31=compose(pPoint1,fFrame,{0,L21+L22,30,0,0,0});
P41=compose(pPoint1,fFrame,{0,L21+L22,-5,0,0,0});
其中,函数{}中的6个参数依次表示X、Y、Z方向的平移量和X、Y、Z方向的旋转量,函数compose()代表基于所述基座坐标系fFrame根据函数{}中的6个参数对所述第一定位点的坐标值pPoint1进行数据空间转换;
机器人末端工具校验速度V1从初始第三定位点P31移动到初始第四定位点P41,触发初始第四定位点P41的时刻为T3,触发任一一条激光线的时刻为T4,通过公式L2=(T4-T3)×V1计算得出所述第二初始补偿参数L2。
然后,点击“F3校准”按钮进行工业机器人末端工具的TCP误差校准。
该校准方法包括以下步骤:
步骤一,进行Y方向的初次校准,控制机器人末端工具沿着基座坐标系的Y轴方向以校验速度V1从第一定位点P1运动到第二定位点P2,并在运动过程中依次触发第一激光线和第二激光线。如图3所示参数设置界面,相关参数可通过人为进行设置,相关参数意义如表1所示,同时确定精度数值范围,对于XYZ三个方向上的精度数值范围,可以设置为不同的值,也可以设置为相同的值;
表1设置选项各参数详解
根据机器人末端工具与第一定位点P1、第二定位点P2和两条激光线的运动交互参数计算得出Y方向初次补偿量,其中,机器人末端工具与第一定位点、第二定位点和两条激光线的运动交互参数至少包括:机器人末端工具在运动过程中的校验速度为V1,到达第二定位点的时刻为T5,触发第一激光线的时刻为T6,离开第一激光线的时刻为T7,触发第二激光线的时刻为T8,
则所述Y方向初次补偿量DY的计算公式为:DY=(T8-T6)×V1÷2。
同时计算得出Y方向补偿参数,根据Y方向补偿参数对第一定位点P1分别进行坐标平移得到所述第三定位点P3和所述第四定位点P4,Y方向补偿参数包括Y方向第一补偿参数L3和Y方向第二补偿参数L4,根据公式L3=(T7-T6)×V1÷2计算得到Y方向第一补偿参数L3,根据公式L4=(T6-T5)×V1计算出Y方向第二补偿参数L4,
则所述第三定位点的坐标值pPoint3和所述第四定位点的坐标值pPoint4为:
pPoint3=compose(pPoint1,fFrame,{0,L3+L4,30,0,0,0});
pPoint4=compose(pPoint1,fFrame,{0,L3+L4,-5,0,0,0});
其中,函数{}中的6个参数依次表示X、Y、Z方向的平移量和X、Y、Z方向的旋转量,函数compose()代表基于所述基座坐标系fFrame根据函数{}中的6个参数对所述第一定位点的坐标值pPoint1进行数据空间转换。
随后,根据Y方向初次补偿量DY对Y方向原有坐标值tTool.trsf.y进行补偿得到Y方向初次校准后坐标值tTool.trsf.y1,包括:
检测Y方向初次补偿量DY是否在精度数值范围内;
若在精度数值范围内,则根据Y方向初次补偿量DY对Y方向原有坐标值tTool.trsf.y进行补偿得到Y方向初次校准后坐标值tTool.trsf.y1,当X方向原有坐标值tTool.trsf.x为负,则确定所述Y方向初次校准后坐标值tTool.trsf.y1的计算公式为:tTool.trsf.y1=tTool.trsf.y-DY;当X方向原有坐标值tTool.trsf.x为正,则确定所述Y方向初次校准后坐标值tTool.trsf.y1的计算公式为:tTool.trsf.y1=tTool.trsf.y+DY;
若超出精度数值范围,则根据Y方向初次补偿量DY对Y方向原有坐标值进行补偿并将补偿后的值作为Y方向原有坐标值,并以Y方向原有坐标值作为工具坐标系的坐标原点在基座坐标系中的Y方向原有坐标值重新进行Y方向的初次校准。
步骤二:进行X方向的校准,控制机器人末端工具沿着基座坐标系的Z轴方向从第三定位点P3运动至第四定位点P4并在运动过程中同时触发两条激光线,根据机器人末端工具与第三定位点P3、第四定位点P4和两条激光线的运动交互参数计算得出X方向补偿量DX,机器人末端工具与第三定位点P3、第四定位点P4和两条激光线的运动交互参数至少包括机器人末端工具以校验速度V1触发第四定位点的时刻为T9,触发任一一条激光线的时刻为T10,
则所述X方向补偿量DX计算公式为DX=(T10-T9)×V1-L2,其中L2表示所述第二初始补偿参数。
随后,根据X方向补偿量DX对X方向原有坐标值tTool.trsf.x进行补偿得到X方向校准后坐标值tTool.trsf.x1,包括:
检测X方向补偿量DX是否在精度数值范围内;
若在精度数值范围内,则根据X方向补偿量DX对X方向原有坐标值tTool.trsf.x进行补偿得到X方向校准后坐标值tTool.trsf.x1,当X方向所述X方向原有坐标值为负,则确定X方向校准后坐标值的计算公式为:tTool.trsf.x1=tTool.trsf.x+DX;当X方向原有坐标值为正,则确定所述X方向校准后坐标值的计算公式为:tTool.trsf.x1=tTool.trsf.x-DX;
若超出精度数值范围,则根据X方向补偿量DX对X方向原有坐标值进行补偿并将补偿后的值作为X方向原有坐标值,并重新进行X方向的校准。
步骤三,进行Z方向的校准和Y方向的二次校准,控制机器人末端工具沿着基座坐标系的Y轴方向从第一定位点P1运动至第二定位点P2,并在运动过程中依次触发第一激光线和第二激光线,根据机器人末端工具与第一定位点、第二定位点和两条激光线的运动交互参数计算得出Z方向补偿量DZ和Y方向二次补偿量DY1,
则根据机器人末端工具与第一定位点P1、第二定位点P2和两条激光线的运动交互参数至少包括:机器人末端工具以校验速度V1触发第二定位点P2的时刻为T11,触发第一激光线的时刻为T12,触发第二激光线的时刻为T13,
则Z方向补偿量DZ的计算公式为DZ=(T12-T11)×V1-L1,Y方向二次补偿量DY1的计算公式为:DY1=(T13-T12)×V1÷2,其中L1表示第一初始补偿参数,
检测Z方向补偿量DX和Y方向二次补偿量DY1是否都在精度数值范围内;
若都在精度数值范围内,则分别计算Z方向校准后坐标值和Y方向二次校准后坐标值,则Z方向校准后坐标值的计算公式为:tTool.trsf.z1=tTool.trsf.z-DZ,Y方向二次校准后坐标值计算公式为tTool.trsf.y2=tTool.trsf.y1-DY1;
若Z方向补偿量DX和Y方向二次补偿量DY1中有一个超出精度数值范围,则根据Z方向补偿量DZ和Y方向二次补偿量分别对Z方向原有坐标值和Y方向初次校准后坐标值进行补偿并将补偿后的值作为Z方向原有坐标值和Y方向初次校准后坐标值,并重新进行Z方向的校准和Y方向的二次校准。
由此,根据X方向校准后坐标值tTool.trsf.x1、Y方向二次校准后坐标值tTool.trsf.y2和Z方向校准后坐标值tTool.trsf.z1得到所述工具坐标系校准后的坐标原点,完成TCP误差校准。
以上所述的仅是本申请的优选实施方式,本发明不限于以上实施例。可以理解,本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化,均应认为包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种工业机器人的TCP误差校准方法,其特征在于,所述方法包括:
在机器人末端工具安装完成后,在所述机器人末端工具一侧安装两个激光传感器,所述两个激光传感器产生相互交叉的第一激光线和第二激光线,所述第一激光线和所述第二激光线所在的平面为基座坐标系的XOY平面,所述基座坐标系的XOY平面与所述机器人末端工具上建立的工具坐标系的XOY平面平行,并确定所述工具坐标系的坐标原点在所述基座坐标系中的X方向原有坐标值、Y方向原有坐标值和Z方向原有坐标值;
进行Y方向的初次校准,控制所述机器人末端工具沿着所述基座坐标系的Y轴方向从所述第一定位点运动至所述第二定位点,并在运动过程中依次触发所述第一激光线和所述第二激光线,根据所述机器人末端工具与所述第一定位点、所述第二定位点和两条激光线的运动交互参数计算得出Y方向初次补偿量,根据所述Y方向初次补偿量对所述Y方向原有坐标值进行补偿得到Y方向初次校准后坐标值;所述第二定位点与所述第一定位点的X方向和Z方向的坐标值均相同、Y方向的坐标值不同;
进行X方向的校准,控制所述机器人末端工具沿着所述基座坐标系的Z轴方向从所述第三定位点运动至所述第四定位点并在运动过程中同时触发两条激光线,根据所述机器人末端工具与所述第三定位点、第四定位点和两条激光线的运动交互参数计算得出X方向补偿量,根据所述X方向补偿量对所述X方向原有坐标值进行补偿得到X方向校准后坐标值;其中,所述第三定位点和所述第四定位点的X方向坐标和Y方向坐标分别相等,Z方向坐标分别在Z轴零点的两侧;
进行Z方向的校准和Y方向的二次校准,控制所述机器人末端工具沿着所述基座坐标系的Y轴方向从所述第一定位点运动至所述第二定位点,并在运动过程中依次触发所述第一激光线和所述第二激光线,根据所述机器人末端工具与所述第一定位点、所述第二定位点和两条激光线的运动交互参数计算得出Z方向补偿量和Y方向二次补偿量,根据所述Z方向补偿量对所述Z方向原有坐标值进行补偿得到Z方向校准后坐标值,根据所述Y方向二次补偿量对所述Y方向初次校准后坐标值进行补偿得到Y方向二次校准后坐标值;
根据所述X方向校准后坐标值、所述Y方向二次校准后坐标值和所述Z方向校准后坐标值得到所述工具坐标系校准后的坐标原点,完成TCP误差校准。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括,确定精度数值范围;
则根据所述Y方向初次补偿量对所述Y方向原有坐标值进行补偿得到Y方向初次校准后坐标值,包括:
检测所述Y方向初次补偿量是否在所述精度数值范围内;
若在所述精度数值范围内,则根据所述Y方向初次补偿量对所述Y方向原有坐标值进行补偿得到Y方向初次校准后坐标值;
若超出所述精度数值范围,则根据所述Y方向初次补偿量对所述Y方向原有坐标值进行补偿并将补偿后的值作为所述Y方向原有坐标值,并以所述Y方向原有坐标值作为所述工具坐标系的坐标原点在所述基座坐标系中的Y方向原有坐标值重新进行Y方向的初次校准。
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:
在进行Y方向的初次校准时,根据所述机器人末端工具与所述第一定位点、所述第二定位点和两条激光线的运动交互参数计算得出Y方向补偿参数,根据所述Y方向补偿参数对所述第一定位点分别进行坐标平移得到所述第三定位点和所述第四定位点。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述计算得出Y方向补偿参数,包括:
所述机器人末端工具与所述第一定位点、所述第二定位点和两条激光线的运动交互参数至少包括:所述机器人末端工具离开所述第一激光线的时刻为T7,所述机器人末端工具触发所述第一激光线的时刻为T6,所述机器人末端工具到达所述第二定位点的时刻为T5,所述机器人末端工具在运动过程中的校验速度为V1,
根据公式L3=(T7-T6)×V1÷2计算得到Y方向第一补偿参数L3,根据公式L4=(T6-T5)×V1计算出Y方向第二补偿参数L4;
则所述第三定位点的坐标值pPoint3和所述第四定位点的坐标值pPoint4为:
pPoint3=compose(pPoint1,fFrame,{0,L3+L4,30,0,0,0});
pPoint4=compose(pPoint1,fFrame,{0,L3+L4,-5,0,0,0});
其中,函数{}中的6个参数依次表示X、Y、Z方向的平移量和X、Y、Z方向的旋转量,函数compose()代表基于所述基座坐标系fFrame根据函数{}中的6个参数对所述第一定位点的坐标值pPoint1进行数据空间转换。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述机器人末端工具与所述第一定位点、第二定位点和两条激光线的运动交互参数计算得出Y方向初次补偿量,包括:
所述机器人末端工具与所述第一定位点、第二定位点和两条激光线的运动交互参数至少包括:所述机器人末端工具在运动过程中的校验速度为V1,触发所述第一激光线的时刻为T6,触发所述第二激光线的时刻为T8,
则所述Y方向初次补偿量DY的计算公式为:DY=(T8-T6)×V1÷2。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在进行Y方向的初次校准之前,控制所述机器人末端工具沿着所述基座坐标系的Z轴方向从初始第三定位点运动至初始第四定位点得到第二初始补偿参数L2;
所述机器人末端工具以校验速度V1从初始第三定位点移动到初始第四定位点P4,触发所述第四定位点P4的时刻为T3,触发任一一条激光线的时刻为T4,通过公式L2=(T4-T3)×V1计算得出所述第二初始补偿参数L2,
则根据所述机器人末端工具与所述第三定位点、所述第四定位点和两条激光线的运动交互参数计算得出X方向补偿量,包括:
所述机器人末端工具与所述第三定位点、所述第四定位点和两条激光线的运动交互参数至少包括:所述机器人末端工具以校验速度V1触发所述第四定位点的时刻为T9,触发任一一条第一激光线的时刻为T10,
则所述X方向补偿量DX计算公式为DX=(T10-T9)×V1-L2,其中L2表示所述第二初始补偿参数。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在进行Y方向的初次校准之前,控制所述机器人末端工具沿着所述基座坐标系的Y轴方向从所述第一定位点运动到所述第二定位点得到第一初始补偿参数L1;
所述机器人末端工具以校验速度V1运动到所述第二定位点的时刻为T0,触发所述第一激光线的时刻为T1,通过公式L1=(T1-T0)×V1计算得出所述第一初始补偿参数L1,
则根据所述机器人末端工具与所述第一定位点、所述第二定位点和两条激光线的运动交互参数计算得出Z方向补偿量,包括:
所述机器人末端工具与所述第一定位点、所述第二定位点和两条激光线的运动交互参数至少包括:所述机器人末端工具以校验速度V1触发所述第二定位点的时刻为T11,触发所述第一激光线的时刻为T12,
则所述Z方向补偿量DZ的计算公式为DZ=(T12-T11)×V1-L1,L1表示所述第一初始补偿参数。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在根据所述机器人末端工具与所述第一定位点、第二定位点和两条激光线的运动交互参数计算得出Y方向二次补偿量,包括:
所述机器人末端工具与所述第一定位点、第二定位点和两条激光线的运动交互参数至少包括:所述机器人末端工具以校验速度V1触发所述第一激光线的时刻为T12,触发所述第二激光线的时刻为T13,
则所述Y方向二次补偿量DY1的计算公式为:DY1=(T13-T12)×V1÷2。
9.根据权利要求1-8任一所述的方法,其特征在于,
在根据所述Y方向初次补偿量对Y方向原有坐标值进行补偿得到Y方向初次校准后坐标值时,若所述X方向原有坐标值为负,则确定所述Y方向初次校准后坐标值的计算公式为:tTool.trsf.y1=tTool.trsf.y-DY;若所述X方向原有坐标值为正,则确定所述Y方向初次校准后坐标值的计算公式为:tTool.trsf.y1=tTool.trsf.y+DY;
在根据所述X方向初次补偿量对X方向原有坐标值进行补偿得到X方向初次校准后坐标值时,若所述X方向原有坐标值为负时,则确定所述X方向校准后坐标值为:tTool.trsf.x1=tTool.trsf.x+DX;若所述X方向原有数值为正时,则确定所述X方向校准后坐标值为:tTool.trsf.x1=tTool.trsf.x-DX;
在根据所述Z方向补偿量对Z方向原有坐标值进行补偿得到Z方向校准后坐标值时,所述Z方向校准后坐标值的计算公式为:tTool.trsf.z1=tTool.trsf.z-DZ;
在根据Y方向二次补偿量对Y方向初次校准后坐标值进行补偿得到Y方向二次校准后坐标值时,所述Y方向二次校准后坐标值计算公式为tTool.trsf.y2=tTool.trsf.y1-DY1;
其中,tTool.trsf.y1表示所述机器人末端工具的Y方向初次校准后坐标值,tTool.trsf.y表示所述机器人末端工具的Y方向原有坐标值,DY表示所述Y方向初次补偿量,tTool.trsf.x表示所述机器人末端工具的X方向原有坐标值,tTool.trsf.x1表示所述机器人末端工具X方向校准后坐标值,DX表示所述X方向补偿量,tTool.trsf.z表示所述机器人末端工具的Z方向原有坐标值,tTool.trsf.z1表示所述Z方向校准后坐标值,DZ表示所述Z方向补偿量,tTool.trsf.y2表示所述Y方向二次校准后坐标值,DY1表示所述Y方向二次补偿量。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010709987.XA CN111805548A (zh) | 2020-07-22 | 2020-07-22 | 一种工业机器人的tcp误差校准方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010709987.XA CN111805548A (zh) | 2020-07-22 | 2020-07-22 | 一种工业机器人的tcp误差校准方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111805548A true CN111805548A (zh) | 2020-10-23 |
Family
ID=72861853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010709987.XA Pending CN111805548A (zh) | 2020-07-22 | 2020-07-22 | 一种工业机器人的tcp误差校准方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111805548A (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112719583A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-30 | 广东科学技术职业学院 | 激光传感智能焊接机器人及其焊枪归零计算方法 |
CN113442133A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-09-28 | 配天机器人技术有限公司 | 机器人的工具中心点校准方法及校准系统、存储介质 |
CN113715061A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-11-30 | 南京信息职业技术学院 | 一种非接触式的工业机器人工具坐标标定工具及标定方法 |
CN113752263A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-12-07 | 杭州申昊科技股份有限公司 | 一种基于激光传感器的工具标定方法、装置和电子设备 |
CN114055475A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-02-18 | 库卡机器人制造(上海)有限公司 | 机器人的校准方法和校准装置、机器人和可读存储介质 |
CN115026843A (zh) * | 2022-08-11 | 2022-09-09 | 佛山智能装备技术研究院 | 一种基于交叉激光传感器的自动tcp标定及纠偏方法 |
-
2020
- 2020-07-22 CN CN202010709987.XA patent/CN111805548A/zh active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112719583A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-30 | 广东科学技术职业学院 | 激光传感智能焊接机器人及其焊枪归零计算方法 |
CN113442133A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-09-28 | 配天机器人技术有限公司 | 机器人的工具中心点校准方法及校准系统、存储介质 |
CN113715061A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-11-30 | 南京信息职业技术学院 | 一种非接触式的工业机器人工具坐标标定工具及标定方法 |
CN113715061B (zh) * | 2021-09-07 | 2024-04-19 | 南京信息职业技术学院 | 一种非接触式的工业机器人工具坐标标定工具及标定方法 |
CN113752263A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-12-07 | 杭州申昊科技股份有限公司 | 一种基于激光传感器的工具标定方法、装置和电子设备 |
CN114055475A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-02-18 | 库卡机器人制造(上海)有限公司 | 机器人的校准方法和校准装置、机器人和可读存储介质 |
CN115026843A (zh) * | 2022-08-11 | 2022-09-09 | 佛山智能装备技术研究院 | 一种基于交叉激光传感器的自动tcp标定及纠偏方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111805548A (zh) | 一种工业机器人的tcp误差校准方法 | |
CN108748159B (zh) | 一种机械臂工具坐标系自标定方法 | |
CN109514549B (zh) | 一种可实现六自由度的tcp在线快速标定方法及装置 | |
CN101204813B (zh) | 用于执行机器人离线编程的装置、方法 | |
CN110148187B (zh) | 一种SCARA机械手Eye-in-Hand的高精度手眼标定方法和系统 | |
JP4621641B2 (ja) | ロボット教示用cad装置及びロボット教示方法 | |
EP1798616A2 (en) | Offline programming device | |
CN111324977B (zh) | 利用动态位置误差模拟切削方法 | |
JP2021534010A (ja) | 安全重視用途に関する産業ロボット動力学のシステム識別 | |
CN116834024B (zh) | 机器人用户坐标系的标定方法、标定装置及介质 | |
CN113967855A (zh) | 一种基于球杆仪测量三轴数控机床PDGEs的辨识方法 | |
CN114012724A (zh) | 一种基于探针的工业机器人坐标系自动标定方法 | |
CN111546320B (zh) | 一种机器人程序复用系统、方法和计算机可读存储介质 | |
CN116572255B (zh) | 坐标原点的标定方法、标定装置及介质 | |
CN111604904B (zh) | 机器人的定位校准方法及装置、电子设备 | |
Grunow et al. | Simulation-based performance analysis and optimization of electronics assembly equipment | |
Leali et al. | A calibration method for the integrated design of finishing robotic workcells in the aerospace industry | |
CN110861076A (zh) | 一种机械臂的手眼标定装置 | |
CN109397293B (zh) | 一种基于移动机器人的地面水平误差建模及补偿方法 | |
CN113325430B (zh) | 末端执行器安装精度测量方法、装置、设备及存储介质 | |
Berselli et al. | Engineering methods and tools enabling reconfigurable and adaptive robotic deburring | |
Korayem et al. | Design, manufacturing, and experimental tests of a prismatic robot for assembly line | |
Buschhaus et al. | Vector based closed-loop control methodology for industrial robots | |
Bulej et al. | Simulation of manipulation task using iRVision aided robot control in Fanuc RoboGuide software | |
CN113799115A (zh) | 机器手臂的坐标校正方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201023 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |