[发明专利]一种获取机器人TCP坐标的方法和装置

说明书

本申请实施例提供了一种获取机器人TCP坐标的方法，包括以下步骤：标记机械臂末端的工具上能够被传感器识别的一个点为TCP，并由TCP的理论坐标得到k个调整坐标；利用所标记的点在机械臂坐标系中的坐标以及在传感器坐标系中的坐标，建立机械臂坐标系和传感器坐标系之间的k个坐标转换关系；根据所标记的点在传感器识别范围内的m个位置，得到每个坐标转换关系在m个位置的转换误差中的最大转换误差和/或每个坐标转换关系在m个位置的转换误差的平均误差；将得到的k个最大转换误差中的最小值和/或k个平均误差中的最小值对应的调整坐标设置为TCP的实际坐标。该方法缩小了机器人执行工作任务的过程中产生误差的范围，提高了机器人的工作精度。

技术领域

本发明实施例涉及人工智能领域，尤其涉及一种获取机器人TCP坐标的方法和装置。

背景技术

随着科技的发展，机器人的应用领域越来越广泛。对于高精度加工领域和手术领域这两个应用领域中的机器人来说，其需要完成的工作任务对精度有很高的要求。

一般来说，高精度加工机器人和手术机器人在执行工作任务时，均需要在其自身机械臂上加装工具才能完成相关工作。由于机械臂末端坐标系与机械臂坐标系之间的坐标转换关系可以通过DH参数计算得出，其中的误差很小，那么，如何准确得到工具自身坐标系原点(Tool Center Point，TCP)在机械臂末端坐标系中的坐标是影响其工作精度的关键因素。目前，TCP在机械臂末端坐标系中的坐标可以通过机械臂末端坐标系结合工具自身的理论尺寸计算或测量得到，其称作TCP的理论坐标。也就是说，当工具装配到机械臂末端后，只能利用TCP的理论坐标来执行工作任务。

但是在根据设计图纸对工具进行加工的过程中一般会产生尺寸误差，将工具装配到机械臂末端的过程中可能会产生装配误差，工具受环境的影响也可能产生形变误差，测量过程中也可能产生测量误差等，这些误差均会使TCP在机械臂末端坐标系中的实际坐标与TCP的理论坐标产生偏差，若以TCP的理论坐标对TCP进行标定，那么必然造成所标定的TCP的位置和实际的TCP位置之间产生误差，从而影响机器人的工作精度。

发明内容

本申请实施例解决的技术问题之一在于提供一种获取机器人TCP坐标的方法和装置，在测量或计算TCP在机械臂末端坐标系中的坐标时，对TCP的理论坐标进行多次调整，并将产生最小转换误差或者产生的误差波动最稳定的调整坐标作为TCP的实际坐标，缩小了机器人在执行工作任务过程中产生误差的范围，进而提高了机器人的工作精度。

第一方面，本申请实施例提供了一种获取机器人TCP坐标的方法，包括：

标记机械臂末端的工具上能够被传感器识别的一个点为TCP，并由TCP的理论坐标得到k个调整坐标TCP_k；其中k为整数且k≧1；

根据k个调整坐标TCP_k和机械臂末端坐标系与机械臂坐标系之间的坐标转换关系，以及所标记的点在传感器坐标系中的坐标，建立机械臂坐标系和传感器坐标系之间的k个坐标转换关系

根据所标记的点在传感器识别范围内的m个位置，得到每个坐标转换关系在所述m个位置的转换误差中的最大转换误差和/或每个坐标转换关系在所述m个位置的转换误差的平均误差；其中m为整数且m≧1；

将k个最大转换误差中的最小值和/或k个平均误差中的最小值对应的调整坐标TCP_k设置为TCP的实际坐标。

可选地，根据k个调整坐标TCP_k和机械臂末端坐标系与机械臂坐标系之间的坐标转换关系，以及所标记的点在传感器坐标系中的坐标，建立机械臂坐标系和传感器坐标系之间的k个坐标转换关系的步骤包括：