一种工业机器人TCP标定方法

摘要

本发明公开了一种工业机器人TCP标定方法，通过示教并对姿势进行记录和计算各个姿势的连杆末端法兰盘坐标系的姿态矩阵和位移向量，再通过步骤：先求出TCP标定的超定方程组的最小二乘解Q，消除一次误差，再用Q求出TCP的最小二乘解，进一步消除误差，从而使整体的计算更加精确，提升了标定可靠性。

主权项

一种工业机器人TCP标定方法，其特征在于：包括如下步骤：1)示教机器人以不同的姿势使得待标定的工具接触机器人灵活工作空间中一固定尖状物尖端，记录各个姿势的关节角坐标或者笛卡尔坐标，计算各个姿势的连杆末端法兰盘坐标系的姿态矩阵R_i(i＝1、2…、n)和位移向量E_i(i＝1、2、…、n)；2)利用姿势的姿态矩阵和位移向量计算TCP，计算步骤为:先求出标识值Q：$Q=\frac{{\left[\begin{array}{c}{R}_1^{-1}-R_2^{-1}\\ R_1^{-1}-R_3^{-1}\\ .\\ .\\ .\\ R_1^{-1}-R_n^{-1}\end{array}\right]}^T\times \left[\begin{array}{c}{R}_1^{-1}\times E_1-R_2^{-1}\times E_2\\ R_1^{-1}\times E_1-R_3^{-1}\times E_3\\ .\\ .\\ .\\ R_1^{-1}\times R_1-R_n^{-1}\times E_n\end{array}\right]}{{\left[\begin{array}{c}{R}_1^{-1}-R_2^{-1}\\ R_1^{-1}-R_3^{-1}\\ .\\ .\\ .\\ R_1^{-1}-R_n^{-1}\end{array}\right]}^T\times \left[\begin{array}{c}{R}_1^{-1}-R_2^{-1}\\ R_1^{-1}-R_3^{-1}\\ .\\ .\\ .\\ R_1^{-1}-R_n^{-1}\end{array}\right]}$再通过Q求到工具坐标系原点TCP的值P_tcp，$P_{tcp}=\frac{{\left[\begin{array}{c}{R}_1\\ R_2\\ .\\ .\\ .\\ R_{n-1}\\ R_n\end{array}\right]}^T\times \left[\begin{array}{c}Q-E_1\\ Q-E_2\\ .\\ .\\ .\\ Q-E_{n-1}\\ Q-E_n\end{array}\right]}{{\left[\begin{array}{c}{R}_1\\ R_2\\ .\\ .\\ .\\ R_{n-1}\\ R_n\end{array}\right]}^T\times \left[\begin{array}{c}{R}_1\\ R_1\\ .\\ .\\ .\\ R_{n-1}\\ R_n\end{array}\right]}$下标n为自然数。