[发明专利]一种机器人末端移液装置及机器人移液控制方法

权利要求书

1.一种机器人移液控制方法，其特征在于：该方法使用的装置包括协作机器人(11)、视觉相机(10)、目标识别物(13)以及机器人末端移液装置，所述视觉相机(10)和机器人末端移液装置均设于协作机器人(11)末端，所述协作机器人(11)设于一个基座(12)上，所述机器人末端移液装置包括法兰(1)、安装套管(4)、吸注驱动器(6)、卸载驱动器(7)和移液枪(5)，其中法兰(1)与协作机器人(11)末端连接，安装套管(4)设于所述法兰(1)上，吸注驱动器(6)设于所述安装套管(4)内，卸载驱动器(7)设于所述安装套管(4)一侧，移液枪(5)设于所述安装套管(4)下端，所述移液枪(5)内设有移液枪杆(504)和卸载板(502)，且所述移液枪杆(504)通过所述吸注驱动器(6)驱动移动，所述卸载板(502)通过所述卸载驱动器(7)驱动移动；

该方法包括如下步骤：

步骤一：将目标识别物(13)设于工作台面(9)上建marker坐标系，并对视觉相机(10)外参标定，构建机器人视觉系统，具体为：

记协作机器人(11)末端相对于基座(12)位姿为^baseT_end，目标识别物(13)相对于视觉相机(10)位姿为^cameraT_marker，目标识别物(13)相对于基座(12)位姿为^baseT_marker，视觉相机(10)相对于协作机器人(11)末端的位姿为^endT_camera，基于位姿变换关系得到下式：

^baseT_marker＝^baseT_end^endT_camera (1)；

设协作机器人(11)移动前的^baseT_end和^cameraT_marker分别为和协作机器人(11)移动后的^baseT_end和^cameraT_marker分别为和则有：

联立式(2)和(3)得：

将上式(4)左右两边同时左乘右乘得：

记为A，记为B，记^endT_camera为X，则上式(5)写为：

AX＝XB.

解算方程AX＝XB得到X，也即得到视觉相机(10)外参^endT_camera，机器人视觉系统构建完成；

步骤二：布置工作台面(9)形成多个操作路点；

步骤三：标定协作机器人(11)末端在基座(12)的base坐标系内的初始点P1以及在marker坐标系内的初始点P2，并求出协作机器人(11)末端移动到与marker坐标系下的初始点P2位姿重合时，此时协作机器人(11)末端相对于base坐标系的位姿具体为：

记协作机器人(11)的末端与base坐标系内的初始点P1重合时，此时协作机器人(11)末端相对于基座(12)的位姿为协作机器人(11)末端与marker坐标系的P2点重合时，此时目标识别物(13)相对于视觉相机(10)的位姿为

当marker坐标系最后一次移动后，marker坐标系相对于base坐标系位姿固定，协作机器人(11)末端由P1运动到P2时有下式成立：

由上式(7)和(8)得：

上式(9)中，由于marker坐标系相对于base坐标系位姿固定，^baseT_marker确定，^endT_camera和通过机器人视觉系统获得，进而求出

步骤四：标定各个操作路点Pi相对于P2点的位姿^P2T_Pi，并求出协作机器人(11)末端移动到与任一操作路点Pi重合时，此时协作机器人(11)末端相对于base坐标系的位姿具体为：

协作机器人(11)末端由P2点移动到任一操作路点Pi时有：

步骤五：机器人系统控制协作机器人(11)末端移动实现自主移液操作。