[发明专利]一种双机器人协作系统的基坐标标定方法

摘要

本发明公开了一种双机器人协作系统的基坐标标定方法，首先根据协作系统中双机器人间的坐标变换关系建立双机器人基坐标系间的几何约束；然后采用安装在工具手末端的标定指进行双机器人的多次握手动作实验，获取双机器人在各自基坐标系下的握手采样点坐标；再根据握手采样点和机器人基坐标约束，建立标定模型；最后采用奇异值分解算法进行求解以得到双机器人基坐标之间的旋转矩阵和平移矢量，以完成双机器人协作系统的标定。本发明的标定方法无需依赖其它外部专用测量设备，简单易行，且采用数值解方法，标定精度高，并具有良好的误差容错能力，从而有利于提高双机器人协作系统的加工水平和生产质量。

主权项

一种双机器人协作系统的基坐标标定方法，其特征在于：该标定方法包括以下步骤：第一步：根据协作系统中双机器人间的坐标变换关系，建立双机器人两个基坐标系之间的约束关系；第二步：根据第一步建立的基坐标系之间的约束关系，采用安装在双机器人工具手末端的标定指，进行双机器人的握手动作，获取双机器人在各自基坐标系下的握手采样点坐标；第三步：根据第二步获取的握手采样点坐标和机器人基坐标系之间的约束关系，建立基于最小二乘的标定模型；所述的第三步的过程为：301)：点pk是双机器人工作空间重叠区域中的任意一点，点pk在第一台机器人基坐标系中的坐标为点pk在第二台机器人基座标系中的坐标为pk1=(pkx1,pky1,pkz1)T]]>pk2=(pkx2,pky2,pkz2)T]]>其中，表示点pk在第一台机器人基坐标系中的x轴坐标，表示点pk在第一台机器人基坐标系中的y轴坐标，表示点pk在第一台机器人基坐标系中的z轴坐标，表示点pk在第二台机器人基坐标系中的x轴坐标，表示点pk在第二台机器人基坐标系中的y轴坐标，表示点pk在第二台机器人基坐标系中的z轴坐标，上标T表示矩阵的转置；302)：和满足下式：式(4)中，表示第二个机器人的基坐标系B2到第一个机器人的基座标系B1的旋转矩阵，表示第二个机器人的基坐标系B2到第一个机器人的基座标系B1的平移矩阵；303)：建立如式(5)所示的基于最小二乘的标定模型：第四步：进行双机器人协作系统的标定：采用奇异值分解算法对第三步建立的标定模型进行求解，得到双机器人基坐标之间的旋转矩阵和平移矢量，进而得到双机器人基座标系间的齐次坐标变换矩阵，完成双机器人协作系统的标定。