[发明专利]机械臂工具坐标系原点标定方法、装置和电子设备

权利要求书

1.一种机械臂工具坐标系原点标定方法，应用于机械臂的控制系统，所述控制系统包括设置在机械臂外的视觉传感器；其特征在于，包括步骤：

A1.使机械臂末端依次移动到至少四个不共面的位置点处；

A2.在每个所述位置点处，获取由视觉传感器采集的TCP标记点在视觉传感器坐标系中的第一坐标，并获取机械臂末端法兰坐标系相对机械臂基坐标系的第一位姿；所述TCP标记点为预设在末端工具上的标记点，所述TCP标记点与机械臂末端法兰相对固定；

A3.根据所述第一位姿，计算将所述第一坐标平移到预设固定点后机械臂末端法兰坐标系相对机械臂基坐标系的第二位姿；

A4.根据所述第二位姿计算所述TCP标记点在机械臂末端法兰坐标系中的第二坐标，完成标定；

所述预设固定点为视觉传感器坐标系的原点；步骤A3中，通过以下公式计算所述第二位姿：

其中，为第i个位置点对应的第二位姿中的位置，为第i个位置点对应的第一位姿中的位置，为第i个位置点对应的第二位姿中的姿态，为第i个位置点对应的第一位姿中的姿态，为预先标定得到的视觉传感器坐标系相对机械臂基坐标系的姿态，为第i个位置点对应的第一坐标。

2.根据权利要求1所述的机械臂工具坐标系原点标定方法，其特征在于，步骤A4中，通过求解以下公式计算所述TCP标记点在机械臂末端法兰坐标系中的第二坐标：

其中，为TCP标记点在机械臂末端法兰坐标系中的第二坐标，、、、分别为四个位置点的第二位姿中的姿态，、、、分别为四个位置点的第二位姿中的位置。

3.根据权利要求1所述的机械臂工具坐标系原点标定方法，其特征在于，所述位置点多于四个；

步骤A4包括：

多次从所述位置点中选取四个不共面的位置点组成一组目标位置点，得到多组目标位置点，使各组目标位置点中的四个位置点不全相同；

根据每组目标位置点中的四个位置点对应的第二位姿计算所述TCP标记点在机械臂末端法兰坐标系中的第二坐标，得到多组初步坐标；

根据所述多组初步坐标计算最终的第二坐标。

4.根据权利要求3所述的机械臂工具坐标系原点标定方法，其特征在于，所述根据所述多组初步坐标计算最终的第二坐标的步骤包括：

计算所述多组初步坐标的三个坐标值的均值，作为最终的第二坐标的三个坐标值。

5.根据权利要求3所述的机械臂工具坐标系原点标定方法，其特征在于，所述根据所述多组初步坐标计算最终的第二坐标的步骤包括：

计算所述多组初步坐标的分布中心点坐标；

以与所述分布中心点坐标距离最小的初步坐标作为最终的第二坐标。

6.根据权利要求1所述的机械臂工具坐标系原点标定方法，其特征在于，步骤A1包括：

从预设的位置点记录表中随机选取至少四个不共面的位置点；

使机械臂末端依次移动到各个选取的位置点处。