CN113325430B - 末端执行器安装精度测量方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

末端执行器安装精度测量方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN113325430B CN202110507974.9A CN202110507974A CN113325430B CN 113325430 B CN113325430 B CN 113325430B CN 202110507974 A CN202110507974 A CN 202110507974A CN 113325430 B CN113325430 B CN 113325430B
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Abstract

本发明属于工业技术领域，公开了一种末端执行器安装精度测量方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：获取机器人的工具坐标系；将所述工具坐标系切换为接口坐标系，并确定接口坐标系的原点位置；通过激光跟踪仪得到所述机器人上末端执行器的参考点理想位置信息；控制所述机器人沿预设轨迹移动，以获得记录点信息；根据所述记录点信息以及所述原点位置建立测量坐标系；根据所述测量坐标系得到所述参考点实际位置信息；根据所述参考点实际位置信息与所述参考点理想位置信息得到安装误差信息。通过将末端执行器参考点在测量坐标系的理想位置与实际位置进行对比得到末端执行器的安装精度误差，使机器人末端执行器安装精度的测量更加准确。

Description

末端执行器安装精度测量方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及工业技术领域，尤其涉及一种末端执行器安装精度测量方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着科技的发展，在工业的流水线作业上大量应用了机器人进行代替人工的作业，这样可以节省人力，并且机器人处理精细作业时会更加准确，随之而来的，机器人末端执行器的安装精度也成为非常重要的问题。
现有的机器人末端执行器的安装精度误差测量方法是通过在机器人末端执行器上确定一个参考点然后示教机器人末端执行器上的参考点以四个不同的姿态接触固定的参考点并分别记录机器人位置，根据记录的四个机器人位置计算得出机器人末端执行器参考点的实际位置，由机器人末端执行器的实际位置与理论设计位置对比可以得出机器人末端执行器的安装误差，但是这种方式需要主观判断末端执行器参考点与固定点的接触，存在较大的判断误差。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种末端执行器安装精度测量方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术对机器人末端执行器安装精度测量方法存在较大误差的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种末端执行器安装精度测量方法，所述方法包括以下步骤:
获取机器人的工具坐标系；
将所述工具坐标系切换为接口坐标系，并确定接口坐标系的原点位置；
通过激光跟踪仪得到所述机器人上末端执行器的参考点理想位置信息；
控制所述机器人沿预设轨迹移动，以获得记录点信息；
根据所述记录点信息以及所述原点位置建立测量坐标系；
根据所述测量坐标系得到所述参考点实际位置信息；
根据所述参考点实际位置信息与所述参考点理想位置信息得到安装误差信息。
可选地，所述将所述工具坐标系切换为接口坐标系，并确定接口坐标系的原点位置，包括：
将机器人的所述工具坐标系与接口坐标系重合，以使所述工具坐标系切换到接口坐标系；
将所述接口坐标系的工具中心点位置作为原点位置。
可选地，所述通过激光跟踪仪得到所述机器人上末端执行器的参考点理想位置信息，包括：
将所述机器人的末端执行器的中心点作为参考点；
通过激光跟踪仪获取所述参考点的位置信息，并将所述参考点的位置信息作为参考点理想位置信息。
可选地，所述控制所述机器人沿预设轨迹移动，以获得记录点信息，包括：
控制所述机器人沿所述接口坐标系的+x方向移动第一预设距离，通过激光跟踪仪测量接口坐标系的第一工具中心点，得到第一工具中心点在所述接口坐标系所处的第一坐标位置，将所述第一坐标位置作为第一记录点，并返回至所述原点位置；
控制所述机器人沿所述接口坐标系的+y方向移动第二预设距离，通过激光跟踪仪测量接口坐标系的第二工具中心点，得到第二工具中心点在所述接口坐标系所处的第二坐标位置，将所述第二坐标位置作为第二记录点，并返回至所述原点位置；
控制所述机器人沿所述接口坐标系的+z方向移动第三预设距离，通过激光跟踪仪测量接口坐标系的第三工具中心点，得到第三工具中心点在所述接口坐标系所处的第三坐标位置，将所述第三坐标位置作为第三记录点，并返回至所述原点位置；
将所述第一记录点、第二记录点和第三记录点作为记录点信息。
可选地，所述根据所述记录点信息以及所述原点位置建立测量坐标系，包括：
将所述接口坐标系的工具中心点作为测量坐标系原点；
根据所述测量坐标系原点与所述第一记录点的连线确定测量坐标系X轴；
根据所述测量坐标系原点与所述第二记录点的连线确定测量坐标系Y轴；
根据所述测量坐标系原点与所述第三记录点的连线确定测量坐标系Z轴；
根据所述测量坐标系原点、测量坐标系X轴、测量坐标系Y轴与测量坐标系Z轴建立测量坐标系。
可选地，所述根据所述测量坐标系得到所述参考点实际位置信息，包括：
获取所述参考点理想位置信息；
将所述参考点理想位置信息代入所述测量坐标系以得到所述参考点实际坐标信息；
将所述参考点实际坐标信息作为所述参考点实际位置信息。
可选地，所述根据所述参考点实际位置信息与所述参考点理想位置信息得到安装误差信息，包括：
根据所述参考点理想位置信息以及所述参考点实际位置信息得到所述机器人的末端执行器的中心点在测量坐标系X、Y以及Z方向的偏差值；
根据所述参考点在测量坐标系X、Y以及Z方向的偏差值得到所述末端执行器安装误差参数；
根据所述末端执行器安装误差参数得到安装误差信息。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种末端执行器安装精度测量装置，所述末端执行器安装精度测量装置包括：
获取模块，用于获取机器人的工具坐标系；
设置模块，用于将所述工具坐标系切换为接口坐标系，并确定接口坐标系的原点位置；
定点模块，用于通过激光跟踪仪得到所述机器人上末端执行器的参考点理想位置信息；
记录模块，用于控制所述机器人沿预设轨迹移动，以获得记录点信息；
建系模块，用于根据所述记录点信息以及所述原点位置建立测量坐标系；
定位模块，用于根据所述测量坐标系得到所述参考点实际位置信息；
分析模块，用于根据所述参考点实际位置信息与所述参考点理想位置信息得到安装误差信息。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种末端执行器安装精度测量设备，所述末端执行器安装精度测量设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的末端执行器安装精度测量程序，所述末端执行器安装精度测量程序配置为实现如上文所述的末端执行器安装精度测量方法。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有末端执行器安装精度测量程序，所述末端执行器安装精度测量程序被处理器执行时实现如上文所述的末端执行器安装精度测量方法。
本发明获取机器人的工具坐标系；将所述工具坐标系切换为接口坐标系，并确定接口坐标系的原点位置；通过激光跟踪仪得到所述机器人上末端执行器的参考点理想位置信息；控制所述机器人沿预设轨迹移动，以获得记录点信息；根据所述记录点信息以及所述原点位置建立测量坐标系；根据所述测量坐标系得到所述参考点实际位置信息；根据所述参考点实际位置信息与所述参考点理想位置信息得到安装误差信息。通过激光跟踪仪实时跟踪末端执行器参考点，并控制机器人移动并获得记录点信息以建立测量坐标系，将末端执行器参考点在测量坐标系的理想位置与实际位置进行对比得到末端执行器的安装精度误差，实现了不需要末端执行器参考点与固定点接触，减少了主观判断对试验的影响，使机器人末端执行器安装精度的测量更加准确。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的末端执行器安装精度测量设备的结构示意图；
图2为本发明末端执行器安装精度测量方法一实施例中的机器人机法兰盘端面中心点示意图；
图3为本发明末端执行器安装精度测量方法一实施例中的激光跟踪仪的安装方法示意图；
图4为本发明末端执行器安装精度测量方法第一实施例的流程示意图；
图5为本发明末端执行器安装精度测量方法第二实施例的流程示意图；
图6为本发明末端执行器安装精度测量装置第一实施例的结构框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的末端执行器安装精度测量设备结构示意图。
如图1所示，该末端执行器安装精度测量设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(WIreless-FIdelity，WI-FI)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对末端执行器安装精度测量设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及末端执行器安装精度测量程序。
在图1所示的末端执行器安装精度测量设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明末端执行器安装精度测量设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在末端执行器安装精度测量设备中，所述末端执行器安装精度测量设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的末端执行器安装精度测量程序，并执行本发明实施例提供的末端执行器安装精度测量方法。
本发明实施例提供了一种末端执行器安装精度测量方法，参照图2，图2为本发明一种末端执行器安装精度测量方法第一实施例的流程示意图。
本实施例中，所述末端执行器安装精度测量方法包括以下步骤：
步骤S10：获取机器人的工具坐标系。
需要说明的是，本实施例的执行主体为一个控制器，所述控制器为主要用于控制末端执行器安装精度测量的控制器，也可以为能实现此功能的任意设备，本实施例对此不加以限定。
应理解的是，机器人指的是一种能够半自主或全自主工作的智能机器，本实施例中的机器人可以是任何功能与用途的机器人，本实施例对此不加以限制。
在具体实施中，工具坐标系指的是以工具中心点为原点建立的坐标系，其中的工具即机器人的末端执行器的中心点。
步骤S20：将所述工具坐标系切换为接口坐标系，并确定接口坐标系的原点位置。
需要说明的是，接口坐标系指的是机器人机法兰盘机械接口坐标系，原点是机器人六轴法兰盘端面中心点，如图3所示。
进一步地，为了能够将机器人的工作坐标系切换到接口坐标系，步骤S20包括：
将机器人的所述工具坐标系与接口坐标系重合，以使所述工具坐标系切换到接口坐标系；
将所述接口坐标系的工具中心点位置作为原点位置。
应理解的是，将机器人的所述工具坐标系与接口坐标系重合，以使所述工具坐标系切换到接口坐标系，指的是通过平移和旋转操作使工具坐标系切换为与接口坐标系的原点重合，此时机器人的工具坐标系与机器人的法兰盘机械接口坐标系一致，即为工具坐标系切换到接口坐标系。
在具体实施中，将所述接口坐标系的工具中心点位置作为原点位置指的是，将机器人的法兰盘机械接口坐标系的六轴法兰盘端面中心点作为原点位置。
通过将工具坐标系切换到接口坐标系，可以直接使用接口坐标系进行工具坐标系中的点的位置表示，使之后的测量步骤更加方便和准确。
步骤S30：通过激光跟踪仪得到所述机器人上末端执行器的参考点理想位置信息。
需要说明的是，激光跟踪仪指的是一台以激光为测距手段配以反射标靶的仪器，同时配有绕两个轴转动的测角机构，形成一个完整球坐标测量系统。可以用来测量静止目标，跟踪和测量移动目标。
在具体实施中，本实施选用的激光跟踪仪可以是Lecia AT960，也可以是其他型号的激光跟踪仪，本实施例对此不加以限制。
应理解的是，本实施例中的激光跟踪仪的安装方法如图4所示，其中，激光跟踪仪测量手柄安装于机器人需要测量的部位，激光跟踪仪主机应与机器人之间无障碍物间隔2-10m(米)，在使用Lecia AT960配合T-probe测量手柄测量时，标称测量精度为±(15μm+6μm/m)。
需要说明的是，末端执行器指的是任何一个连接在机器人边缘(关节)具有一定功能的工具，在本实施例中，末端执行器可以是机器人抓手、也可以是机器人喷涂枪，或者其他可以类型的机器人末端执行器，本实施例对此不加以限制。
应理解的是，末端执行器的参考点指的是末端执行器的工具的中心点。
在具体实施中，参考点理想位置指的是，在将工具坐标系切换到接口坐标系之后，末端执行器的参考点的具体位置。
进一步地，为了能够确定参考点的具体位置并获得参考点理想位置，步骤S30包括：
将所述机器人的末端执行器的中心点作为参考点；
通过激光跟踪仪获取所述参考点的位置信息，并将所述参考点的位置信息作为参考点理想位置信息。
需要说明的是，末端执行器的中心点是指末端执行器所安装的工具的中心点。
应理解的是，参考点理想位置信息中包含了参考点在接口坐标系的坐标信息、参考点理论设计信息以及其他有关与参考点理想位置的信息，本实施例对此不加以限制。
通过这种方式，获取到了参考点理想位置信息，以供后续计算的调用，通过接口坐标系表示参考点理想位置使确定参考点的理想位置更加准确与方便。
步骤S40：控制所述机器人沿预设轨迹移动，以获得记录点信息。
在具体实施中，预设轨迹指的是分别沿接口坐标系的+x方向、+y方向以及+z方向移动。
需要说明的是，记录点信息是指机器人沿固定轨迹移动后的终点处的参考点的位置信息，其中记录点信息包括三个记录点的信息。
应理解的是，控制所述机器人沿预设轨迹移动指的是，控制机器人沿预设的轨迹移动，但是末端执行器的工具坐标系始终保持与接口坐标系一致，末端执行器不做任何动作。
进一步地，为了获得记录点信息，步骤S40包括：
控制所述机器人沿所述接口坐标系的+x方向移动第一预设距离，通过激光跟踪仪测量接口坐标系的第一工具中心点，得到第一工具中心点在所述接口坐标系所处的第一坐标位置，将所述第一坐标位置作为第一记录点，并返回至所述原点位置；
控制所述机器人沿所述接口坐标系的+y方向移动第二预设距离，通过激光跟踪仪测量接口坐标系的第二工具中心点，得到第二工具中心点在所述接口坐标系所处的第二坐标位置，将所述第二坐标位置作为第二记录点，并返回至所述原点位置；
控制所述机器人沿所述接口坐标系的+z方向移动第三预设距离，通过激光跟踪仪测量接口坐标系的第三工具中心点，得到第三工具中心点在所述接口坐标系所处的第三坐标位置，将所述第三坐标位置作为第三记录点，并返回至所述原点位置；
将所述第一记录点、第二记录点和第三记录点作为记录点信息。
在具体实施中，第一预设距离指的是一个提前设定好的距离，用于使机器人移动以得到工具中心点，第一预设距离由用户自行设置与调控的大于200mm(毫米)的值，本实施例对第一预设距离的具体长度不加以限制。
需要说明的是，第一工具中心点指的是，当机器人沿所述接口坐标系的+x方向移动第一预设距离后，法兰盘端面中心点所在的具体位置。
应理解的是，将所述第一坐标位置作为第一记录点，并返回至所述原点位置指的是，当得到第一记录点之后，控制机器人沿-x方向返回沿所述接口坐标系的+x方向移动第一预设距离前的位置。
在具体实施中，第二预设距离指的是一个提前设定好的距离，用于使机器人移动以得到工具中心点，第二预设距离由用户自行设置与调控的大于200mm(毫米)的值，本实施例对第二预设距离的具体长度不加以限制。
需要说明的是，第二工具中心点指的是，当机器人沿所述接口坐标系的+y方向移动第二预设距离后，法兰盘端面中心点所在的具体位置。
应理解的是，将所述第二坐标位置作为第二记录点，并返回至所述原点位置指的是，当得到第二记录点之后，控制机器人沿-y方向返回沿所述接口坐标系的+y方向移动第一预设距离前的位置。
在具体实施中，第三预设距离指的是一个提前设定好的距离，用于使机器人移动以得到工具中心点，第三预设距离由用户自行设置与调控的大于200mm(毫米)的值，本实施例对第一预设距离的具体长度不加以限制。
需要说明的是，第三工具中心点指的是，当机器人沿所述接口坐标系的+z方向移动第一预设距离后，法兰盘端面中心点所在的具体位置。
应理解的是，将所述第三坐标位置作为第三记录点，并返回至所述原点位置指的是，当得到第三记录点之后，控制机器人沿-z方向返回沿所述接口坐标系的+z方向移动第一预设距离前的位置。
在具体实施中，将所述第一记录点、第二记录点和第三记录点作为记录点信息指的是，将第一记录点信息、第二记录点信息以及第三记录点信息汇总并作为记录点信息进行存储。
通过控制机器人沿接口坐标系+x、+y以及+z方向分别移动之后得到第一记录点、第二记录点以及第三记录点，可以使记录点信息更加准确。
步骤S50：根据所述记录点信息以及所述原点位置建立测量坐标系。
需要说明的是，测量坐标系是用来测量末端执行器安装误差的坐标系。
应理解的是，根据所述记录点信息以及所述原点位置建立测量坐标系指的是，根据第一记录点、第二记录点以及第三记录点的位置信息以及原点位置信息建立坐标系。
进一步地，为了能够准确建立测量坐标系，步骤S50包括：
将所述接口坐标系的工具中心点作为测量坐标系原点；
根据所述测量坐标系原点与所述第一记录点的连线确定测量坐标系X轴；
根据所述测量坐标系原点与所述第二记录点的连线确定测量坐标系Y轴；
根据所述测量坐标系原点与所述第三记录点的连线确定测量坐标系Z轴；
根据所述测量坐标系原点、测量坐标系X轴、测量坐标系Y轴与测量坐标系Z轴建立测量坐标系。
在具体实施中，将所述接口坐标系的工具中心点作为测量坐标系原点指的是，将法兰盘接口的端面中心点作为测量坐标系原点。
需要说明的是，根据所述测量坐标系原点与所述第一记录点的连线确定测量坐标系X轴指的是，将测量坐标系原点与第一记录点的连线作为X轴的正方向。
应理解的是，根据所述测量坐标系原点与所述第二记录点的连线确定测量坐标系Y轴指的是，将测量坐标系原点与第二记录点的连线作为Y轴的正方向。
在具体实施中，根据所述测量坐标系原点与所述第三记录点的连线确定测量坐标系Z轴指的是，将测量坐标系原点与第二记录点的连线作为Z轴的正方向。
通过将测量坐标系原点分别于第一记录点、第二记录点以及第三记录点连线并获得测量坐标系X、Y和Z轴，然后建立测量坐标系，可以使描述参考点的位置更加直观和准确。
步骤S60：根据所述测量坐标系得到所述参考点实际位置信息。
需要说明的是，根据所述测量坐标系得到所述参考点实际位置信息指的是，将参考点位置通过测量坐标系表示。
进一步地，为了能够快速得到参考点实际位置信息，步骤S60包括：
获取所述参考点理想位置信息；
将所述参考点理想位置信息代入所述测量坐标系以得到所述参考点实际坐标信息；
将所述参考点实际坐标信息作为所述参考点实际位置信息。
应理解的是，将所述参考点理想位置信息代入所述测量坐标系以得到所述参考点实际坐标信息指的是根据参考点的理想位置，将理想位置所在的点代入到测量坐标系，并且用坐标进行表示。
在具体实施中，将所述参考点实际坐标信息作为所述参考点实际位置信息，指的是将参考点实际坐标信息作为参考点实际位置信息进行存储。
通过这种方式将参考点的实际位置通过测量坐标系的坐标进行表示，使将参考点的实际位置与理想位置进行对比变得更加方便，数值更准确。
步骤S70：根据所述参考点实际位置信息与所述参考点理想位置信息得到安装误差信息。
需要说明的是，根据所述参考点实际位置信息与所述参考点理想位置信息得到安装误差信息指的是根据参考点实际位置信息以及参考点理想位置信息中的参考点理论设计信息计算得到安装误差信息。
应理解的是，安装误差信息中包含了末端执行器的安装精度误差参数，以及其他有关于末端执行器的安装的精度误差有关信息，本实施例对此不加以限制。
本实施例通过获取机器人的工具坐标系；将所述工具坐标系切换为接口坐标系，并确定接口坐标系的原点位置；通过激光跟踪仪得到所述机器人上末端执行器的参考点理想位置信息；控制所述机器人沿预设轨迹移动，以获得记录点信息；根据所述记录点信息以及所述原点位置建立测量坐标系；根据所述测量坐标系得到所述参考点实际位置信息；根据所述参考点实际位置信息与所述参考点理想位置信息得到安装误差信息。通过激光跟踪仪实时跟踪末端执行器参考点，并控制机器人移动并获得记录点信息以建立测量坐标系，将末端执行器参考点在测量坐标系的理想位置与实际位置进行对比得到末端执行器的安装精度误差，实现了不需要末端执行器参考点与固定点接触，减少了主观判断对试验的影响，使机器人末端执行器安装精度的测量更加准确。
参考图5，图5为本发明一种末端执行器安装精度测量方法第二实施例的流程示意图。
基于上述第一实施例，本实施例末端执行器安装精度测量方法在所述步骤S70，包括：
步骤701：根据所述参考点理想位置信息以及所述参考点实际位置信息得到所述机器人的末端执行器的中心点在测量坐标系X、Y以及Z方向的偏差值。
需要说明的是，根据所述参考点理想位置信息以及所述参考点实际位置信息得到所述机器人的末端执行器的中心点在测量坐标系X、Y以及Z方向的偏差值指的是，从参考点理想位置信息中提取出参考点理论设计信息，然后将参考点理论设计信息中的参考点理论设计位置代入到测量坐标系，得到参考点理论设计位置坐标，然后将参考点理论设计位置坐标与参考点实际位置信息进行对比，得到机器人的末端执行器的中心点在测量坐标系X、Y以及Z方向的偏差值。
应理解的是，将参考点理论设计位置坐标与参考点实际位置信息进行对比，得到机器人的末端执行器的中心点在测量坐标系X、Y以及Z方向的偏差值指的是将参考点理论设计位置坐标与参考点实际位置坐标进行对比，分别得到在X轴、Y轴以及Z轴方向上的差值作为X、Y以及Z方向的偏差值。例如：参考点理论设计位置坐标为(1,2,3)，参考点实际位置坐标为(6,8,5)，则X方向偏差值为6-1＝5，Y方向偏差值为8-2＝6，Z方向偏差值为5-3＝2。
步骤702：根据所述参考点在测量坐标系X、Y以及Z方向的偏差值得到所述末端执行器安装误差参数。
在具体实施中，根据所述参考点在测量坐标系X、Y以及Z方向的偏差值得到所述末端执行器安装误差参数指的是根据X方向偏差值、Y方向偏差值以及Z方向偏差值计算得到末端执行器安装误差参数，具体的计算方式如下：
Figure BDA0003058362200000121
其中，Q为末端执行器安装误差参数，a为X方向偏差值，b为Y方向偏差值，c为Z方向偏差值。
步骤703：根据所述末端执行器安装误差参数得到安装误差信息。
需要说明的是，根据所述末端执行器安装误差参数得到安装误差信息指的是，将末端执行器安装误差参数加入安装误差信息中，与其他有关于末端执行器的安装误差的信息一同汇总作为安装误差信息。
本实施例通过根据所述参考点理想位置信息以及所述参考点实际位置信息得到所述机器人的末端执行器的中心点在测量坐标系X、Y以及Z方向的偏差值；根据所述参考点在测量坐标系X、Y以及Z方向的偏差值得到所述末端执行器安装误差参数；根据所述末端执行器安装误差参数得到安装误差信息。通过根据参考点理想位置与实际位置信息得到参考点位置在X、Y以及Z方向的偏差值，然后根据X、Y以及Z方向的偏差值计算得到末端执行器的安装误差参数以得到安装误差信息，使机器人末端执行器的安装误差可以用参数表达出来，更加直观与准确。
此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有末端执行器安装精度测量程序，所述末端执行器安装精度测量程序被处理器执行时实现如上文所述的末端执行器安装精度测量方法的步骤。
参照图6，图6为本发明末端执行器安装精度测量装置第一实施例的结构框图。
如图6所示，本发明实施例提出的末端执行器安装精度测量装置包括：
获取模块10，用于获取机器人的工具坐标系。
设置模块20，用于将所述工具坐标系切换为接口坐标系，并确定接口坐标系的原点位置。
定点模块30，用于通过激光跟踪仪得到所述机器人上末端执行器的参考点理想位置信息。
记录模块40，用于控制所述机器人沿预设轨迹移动，以获得记录点信息。
建系模块50，用于根据所述记录点信息以及所述原点位置建立测量坐标系。
定位模块60，用于根据所述测量坐标系得到所述参考点实际位置信息。
分析模块70，用于根据所述参考点实际位置信息与所述参考点理想位置信息得到安装误差信息。
应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。
本实施例通过获取机器人的工具坐标系；将所述工具坐标系切换为接口坐标系，并确定接口坐标系的原点位置；通过激光跟踪仪得到所述机器人上末端执行器的参考点理想位置信息；控制所述机器人沿预设轨迹移动，以获得记录点信息；根据所述记录点信息以及所述原点位置建立测量坐标系；根据所述测量坐标系得到所述参考点实际位置信息；根据所述参考点实际位置信息与所述参考点理想位置信息得到安装误差信息。通过激光跟踪仪实时跟踪末端执行器参考点，并控制机器人移动并获得记录点信息以建立测量坐标系，将末端执行器参考点在测量坐标系的理想位置与实际位置进行对比得到末端执行器的安装精度误差，实现了不需要末端执行器参考点与固定点接触，减少了主观判断对试验的影响，使机器人末端执行器安装精度的测量更加准确。
需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
在本实施例中，所述设置模块20，还用于将机器人的所述工具坐标系与接口坐标系重合，以使所述工具坐标系切换到接口坐标系；将所述接口坐标系的工具中心点位置作为原点位置。
在本实施例中，所述定点模块30，还用于将所述机器人的末端执行器的中心点作为参考点；通过激光跟踪仪获取所述参考点的位置信息，并将所述参考点的位置信息作为参考点理想位置信息。
在本实施例中，所述记录模块40，还用于控制所述机器人沿所述接口坐标系的+x方向移动第一预设距离，通过激光跟踪仪测量接口坐标系的第一工具中心点，得到第一工具中心点在所述接口坐标系所处的第一坐标位置，将所述第一坐标位置作为第一记录点，并返回至所述原点位置；控制所述机器人沿所述接口坐标系的+y方向移动第二预设距离，通过激光跟踪仪测量接口坐标系的第二工具中心点，得到第二工具中心点在所述接口坐标系所处的第二坐标位置，将所述第二坐标位置作为第二记录点，并返回至所述原点位置；控制所述机器人沿所述接口坐标系的+z方向移动第三预设距离，通过激光跟踪仪测量接口坐标系的第三工具中心点，得到第三工具中心点在所述接口坐标系所处的第三坐标位置，将所述第三坐标位置作为第三记录点，并返回至所述原点位置；将所述第一记录点、第二记录点和第三记录点作为记录点信息。
在本实施例中，所述建系模块50，还用于，将所述接口坐标系的工具中心点作为测量坐标系原点；根据所述测量坐标系原点与所述第一记录点的连线确定测量坐标系X轴；根据所述测量坐标系原点与所述第二记录点的连线确定测量坐标系Y轴；根据所述测量坐标系原点与所述第三记录点的连线确定测量坐标系Z轴；根据所述测量坐标系原点、测量坐标系X轴、测量坐标系Y轴与测量坐标系Z轴建立测量坐标系。
在本实施例中，所述定位模块60，还用于获取所述参考点理想位置信息；将所述参考点理想位置信息代入所述测量坐标系以得到所述参考点实际坐标信息；将所述参考点实际坐标信息作为所述参考点实际位置信息。
在本实施例中，所述分析模块70，还用于根据所述参考点理想位置信息以及所述参考点实际位置信息得到所述机器人的末端执行器的中心点在测量坐标系X、Y以及Z方向的偏差值；根据所述参考点在测量坐标系X、Y以及Z方向的偏差值得到所述末端执行器安装误差参数；根据所述末端执行器安装误差参数得到安装误差信息。
另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的末端执行器安装精度测量方法，此处不再赘述。
此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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(如只读存储器(Read Only Memory，ROM)/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，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的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种末端执行器安装精度测量方法，其特征在于，所述末端执行器安装精度测量方法包括：
获取机器人的工具坐标系；
将所述工具坐标系切换为接口坐标系，并确定接口坐标系的原点位置；
通过激光跟踪仪得到所述机器人上末端执行器的参考点理想位置信息；
控制所述机器人沿预设轨迹移动，以获得记录点信息；
所述控制所述机器人沿预设轨迹移动，以获得记录点信息，包括：
控制所述机器人沿所述接口坐标系的+x方向移动第一预设距离，通过激光跟踪仪测量接口坐标系的第一工具中心点，得到第一工具中心点在所述接口坐标系所处的第一坐标位置，将所述第一坐标位置作为第一记录点，并返回至所述原点位置；
控制所述机器人沿所述接口坐标系的+y方向移动第二预设距离，通过激光跟踪仪测量接口坐标系的第二工具中心点，得到第二工具中心点在所述接口坐标系所处的第二坐标位置，将所述第二坐标位置作为第二记录点，并返回至所述原点位置；
控制所述机器人沿所述接口坐标系的+z方向移动第三预设距离，通过激光跟踪仪测量接口坐标系的第三工具中心点，得到第三工具中心点在所述接口坐标系所处的第三坐标位置，将所述第三坐标位置作为第三记录点，并返回至所述原点位置；
将所述第一记录点、第二记录点和第三记录点作为记录点信息；
根据所述记录点信息以及所述原点位置建立测量坐标系；
根据所述测量坐标系得到所述参考点实际位置信息；
根据所述参考点实际位置信息与所述参考点理想位置信息得到安装误差信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述工具坐标系切换为接口坐标系，并确定接口坐标系的原点位置，包括：
将机器人的所述工具坐标系与接口坐标系重合，以使所述工具坐标系切换到接口坐标系；
将所述接口坐标系的工具中心点位置作为原点位置。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过激光跟踪仪得到所述机器人上末端执行器的参考点理想位置信息，包括：
将所述机器人的末端执行器的中心点作为参考点；
通过激光跟踪仪获取所述参考点的位置信息，并将所述参考点的位置信息作为参考点理想位置信息。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述记录点信息以及所述原点位置建立测量坐标系，包括：
将所述接口坐标系的工具中心点作为测量坐标系原点；
根据所述测量坐标系原点与所述第一记录点的连线确定测量坐标系X轴；
根据所述测量坐标系原点与所述第二记录点的连线确定测量坐标系Y轴；
根据所述测量坐标系原点与所述第三记录点的连线确定测量坐标系Z轴；
根据所述测量坐标系原点、测量坐标系X轴、测量坐标系Y轴与测量坐标系Z轴建立测量坐标系。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述测量坐标系得到所述参考点实际位置信息，包括：
获取所述参考点理想位置信息；
将所述参考点理想位置信息代入所述测量坐标系以得到所述参考点实际坐标信息；
将所述参考点实际坐标信息作为所述参考点实际位置信息。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述参考点实际位置信息与所述参考点理想位置信息得到安装误差信息，包括：
根据所述参考点理想位置信息以及所述参考点实际位置信息得到所述机器人的末端执行器的中心点在测量坐标系X、Y以及Z方向的偏差值；
根据所述参考点在测量坐标系X、Y以及Z方向的偏差值得到所述末端执行器安装误差参数；
根据所述末端执行器安装误差参数得到安装误差信息。
7.一种末端执行器安装精度测量装置，其特征在于，所述末端执行器安装精度测量装置包括：
获取模块，用于获取机器人的工具坐标系；
设置模块，用于将所述工具坐标系切换为接口坐标系，并确定接口坐标系的原点位置；
定点模块，用于通过激光跟踪仪得到所述机器人上末端执行器的参考点理想位置信息；
记录模块，用于控制所述机器人沿预设轨迹移动，以获得记录点信息；
所述记录模块，还用于控制所述机器人沿所述接口坐标系的+x方向移动第一预设距离，通过激光跟踪仪测量接口坐标系的第一工具中心点，得到第一工具中心点在所述接口坐标系所处的第一坐标位置，将所述第一坐标位置作为第一记录点，并返回至所述原点位置；控制所述机器人沿所述接口坐标系的+y方向移动第二预设距离，通过激光跟踪仪测量接口坐标系的第二工具中心点，得到第二工具中心点在所述接口坐标系所处的第二坐标位置，将所述第二坐标位置作为第二记录点，并返回至所述原点位置；控制所述机器人沿所述接口坐标系的+z方向移动第三预设距离，通过激光跟踪仪测量接口坐标系的第三工具中心点，得到第三工具中心点在所述接口坐标系所处的第三坐标位置，将所述第三坐标位置作为第三记录点，并返回至所述原点位置；将所述第一记录点、第二记录点和第三记录点作为记录点信息；
建系模块，用于根据所述记录点信息以及所述原点位置建立测量坐标系；
定位模块，用于根据所述测量坐标系得到所述参考点实际位置信息；
分析模块，用于根据所述参考点实际位置信息与所述参考点理想位置信息得到安装误差信息。
8.一种末端执行器安装精度测量设备，其特征在于，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于激光跟踪仪的机器人末端执行器安装精度测量程序，所述末端执行器安装精度测量程序配置为实现如权利要求1至6中任一项所述的末端执行器安装精度测量方法。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有末端执行器安装精度测量程序，所述末端执行器安装精度测量程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的末端执行器安装精度测量方法。
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