System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 机器人标定方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸_技高网

机器人标定方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:44103935 阅读:1 留言:0更新日期:2025-01-24 22:31
本发明专利技术的实施例提供了一种机器人标定方法、装置、电子设备及存储介质,涉及机器人标定领域,方法包括:获取第一位姿转换矩阵、确定第二位姿转换矩阵以及第三位姿转换矩阵,获取对接工具尺寸信息矩阵,基于第一位姿转换矩阵、第二位姿转换矩阵、第三位姿转换矩阵以及对接工具尺寸信息矩阵计算对接误差矩阵,基于第二位姿转换矩阵、第三位姿转换矩阵以及对接误差矩阵,得到新的第二位姿转换矩阵和新的第三位姿转换矩阵,返回执行计算对接误差矩阵的步骤,直至对接误差矩阵收敛,得到目标对接误差矩阵,基于目标对接目标矩阵对双机器人设备进行标定。上述标定方法不依赖外部测量设备,能大幅降低设备成本,且无外部设备所占用的空间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人标定领域,具体而言,涉及一种机器人标定方法、装置、电子设备及存储介质


技术介绍

1、现有的常规机器人标定方法通常需要采用激光跟踪仪、拉线编码器、千分表等一系列机器人以外的测量设备获取机器人末端的位置信息,并以此来得到机器人运动学参数辨识的样本目标。

2、上述机器人标定方法会使用到额外的器件进行标定,从而增加标定成本。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种机器人标定方法、装置、电子设备及存储介质,无需使用额外的器件进行标定,实现机器人标定的同时降低标定成本。

2、为了实现上述目的,本申请实施例采用的技术方案如下:

3、第一方面,本申请实施例提供了一种机器人标定方法,所述方法包括:

4、获取双机器人设备中第一机器人与第二机器人的第一位姿转换矩阵;

5、确定与所述第一机器人的关节角度关联的基座坐标系到末端中心的第二位姿转换矩阵;

6、确定与所述第二机器人的关节角度关联的基座标系到末端中心的第三位姿转换矩阵;

7、获取所述第一机器人与所述第二机器人的对接工具尺寸信息矩阵;

8、基于所述第一位姿转换矩阵、第二位姿转换矩阵、第三位姿转换矩阵以及对接工具尺寸信息矩阵计算所述第一机器人与所述第二机器人的对接误差矩阵;

9、基于所述第二位姿转换矩阵、所述第三位姿转换矩阵以及所述对接误差矩阵,得到新的第二位姿转换矩阵和新的第三位姿转换矩阵;

10、返回执行所述基于所述第一位姿转换矩阵、第二位姿转换矩阵、第三位姿转换矩阵以及对接工具尺寸信息矩阵计算所述第一机器人与所述第二机器人的对接误差矩阵至基于所述第二位姿转换矩阵、所述第三位姿转换矩阵以及所述对接误差矩阵,得到新的第二位姿转换矩阵和新的第三位姿转换矩阵的步骤,直至所述对接误差矩阵收敛,得到目标对接误差矩阵;

11、确定所述目标对接目标矩阵对应的目标第二位姿转换矩阵和目标第三位姿转换矩阵;

12、基于所述目标第二位姿转换矩阵和所述目标第三位姿转换矩阵对所述双机器人设备进行标定。

13、在可选的实施方式中,所述确定与所述第一机器人的关节角度关联的基座坐标系到末端中心的第二位姿转换矩阵的步骤,包括:

14、确定所述第一机器人在标定位置下的第一关节角度集合,其中,所述第一机器人包括多个关节,所述第一关节角度集合包含各关节在不同标定位置下对应的关节角度;

15、获取所述第一关节角度集合对应的第一dh参数;

16、基于所述第一dh参数,得到所述第一机器人的第一雅可比矩阵;

17、基于所述第一雅可比矩阵,确定所述第二位姿转换矩阵。

18、在可选的实施方式中,所述基于所述第一位姿转换矩阵、第二位姿转换矩阵、第三位姿转换矩阵以及对接工具尺寸信息矩阵计算所述第一机器人与所述第二机器人的对接误差矩阵的步骤,包括:

19、确定所述第二位姿转换矩阵的第一逆矩阵;

20、计算所述第一位姿转换矩阵、第一逆矩阵、第三位姿转换矩阵以及对接工具尺寸信息矩阵的乘积,作为所述第一机器人与所述第二机器人的对接误差矩阵。

21、在可选的实施方式中,基于所述第二位姿转换矩阵和所述对接误差矩阵,得到新的第二位姿转换矩阵的步骤,包括:

22、确定所述第二位姿转换矩阵的偏导矩阵,得到第一雅可比矩阵;

23、确定所述第一雅可比矩阵的转置矩阵;

24、计算所述第一雅可比矩阵与所述第一雅可比矩阵的转置矩阵的第一乘积;

25、计算所述第一乘积的逆矩阵;

26、计算所述第一乘积的逆矩阵、所述第一雅可比矩阵的转置矩阵以及所述对接误差矩阵的第二乘积,作为新的第二位姿转换矩阵。

27、在可选的实施方式中,基于所述第三位姿转换矩阵和所述对接误差矩阵,得到新的第三位姿转换矩阵的步骤,包括:

28、确定所述第三位姿转换矩阵的偏导矩阵,得到第二雅可比矩阵;

29、确定所述第二雅可比矩阵的转置矩阵;

30、计算所述第二雅可比矩阵与所述第二雅可比矩阵的转置矩阵的第二乘积;

31、计算所述第二乘积的逆矩阵;

32、计算所述第二乘积的逆矩阵、所述第二雅可比矩阵的转置矩阵以及所述对接误差矩阵的第三乘积,作为新的第三位姿转换矩阵。

33、在可选的实施方式中,所述的方法,所述基于所述第二位姿转换矩阵、所述第三位姿转换矩阵以及所述对接误差矩阵,得到新的第二位姿转换矩阵和新的第三位姿转换矩阵的步骤,包括:

34、采用最小二乘法,基于所述第二位姿转换矩阵和所述对接误差矩阵,得到新的第二位姿转换矩阵;

35、采用最小二乘法,基于所述第三位姿转换矩阵和所述对接误差绝阵,得到新的第三位姿转换矩阵。

36、在可选的实施方式中,其中,所述第一dh参数包括每个关节下,针对每个所述标定位置,绕z轴旋转的角度、沿z轴的位移、绕x轴旋转的角度以及沿x轴的位移。

37、第二方面,本申请实施例提供了一种机器人标定装置,所述装置包括:

38、获取模块,用于获取双机器人设备中第一机器人与第二机器人的第一位姿转换矩阵;获取所述第一机器人与所述第二机器人的对接工具尺寸信息矩阵;

39、确定模块,用于确定与所述第一机器人的关节角度关联的基座坐标系到末端中心的第二位姿转换矩阵;确定与所述第二机器人的关节角度关联的基座标系到末端中心的第三位姿转换矩阵;

40、计算模块,用于基于所述第一位姿转换矩阵、第二位姿转换矩阵、第三位姿转换矩阵以及对接工具尺寸信息矩阵计算所述第一机器人与所述第二机器人的对接误差矩阵;基于所述第二位姿转换矩阵、所述第三位姿转换矩阵以及所述对接误差矩阵,得到新的第二位姿转换矩阵和新的第三位姿转换矩阵;

41、返回执行模块,用于返回执行所述基于所述第一位姿转换矩阵、第二位姿转换矩阵、第三位姿转换矩阵以及对接工具尺寸信息矩阵计算所述第一机器人与所述第二机器人的对接误差矩阵至基于所述第二位姿转换矩阵、所述第三位姿转换矩阵以及所述对接误差矩阵,得到新的第二位姿转换矩阵和新的第三位姿转换矩阵的步骤,直至所述对接误差矩阵收敛,得到目标对接误差矩阵;

42、所述确定模块,还用于确定所述目标对接目标矩阵对应的目标第二位姿转换矩阵和目标第三位姿转换矩阵;

43、标定模块,用于基于所述目标第二位姿转换矩阵和所述目标第三位姿转换矩阵对所述双机器人设备进行标定。

44、第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现所述机器人标定方法的步骤。

45、第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现所述机器人标定方法的步骤。

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【技术保护点】

1.一种机器人标定方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定与所述第一机器人的关节角度关联的基座坐标系到末端中心的第二位姿转换矩阵的步骤,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一位姿转换矩阵、第二位姿转换矩阵、第三位姿转换矩阵以及对接工具尺寸信息矩阵计算所述第一机器人与所述第二机器人的对接误差矩阵的步骤,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述第二位姿转换矩阵和所述对接误差矩阵,得到新的第二位姿转换矩阵的步骤,包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述第三位姿转换矩阵和所述对接误差矩阵,得到新的第三位姿转换矩阵的步骤,包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的方法,其特征在于,所述基于所述第二位姿转换矩阵、所述第三位姿转换矩阵以及所述对接误差矩阵,得到新的第二位姿转换矩阵和新的第三位姿转换矩阵的步骤,包括:

7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,其中,所述第一DH参数包括每个关节下,针对每个所述标定位置,绕Z轴旋转的角度、沿Z轴的位移、绕X轴旋转的角度以及沿X轴的位移。

8.一种机器人标定装置,其特征在于,所述装置包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-7任一项所述方法的步骤。

10.一种存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。

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【技术特征摘要】

1.一种机器人标定方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定与所述第一机器人的关节角度关联的基座坐标系到末端中心的第二位姿转换矩阵的步骤,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一位姿转换矩阵、第二位姿转换矩阵、第三位姿转换矩阵以及对接工具尺寸信息矩阵计算所述第一机器人与所述第二机器人的对接误差矩阵的步骤,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述第二位姿转换矩阵和所述对接误差矩阵,得到新的第二位姿转换矩阵的步骤,包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述第三位姿转换矩阵和所述对接误差矩阵,得到新的第三位姿转换矩阵的步骤,包括:

6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:陆辰晖丁磊
申请(专利权)人:法奥意威苏州机器人系统有限公司
类型:发明
国别省市:

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