CN102909728B - 机器人工具中心点的视觉校正方法 - Google Patents

Abstract

一种机器人工具中心点的视觉校正方法，用于准确校正机器人工具中心点，机器人建立有一个基础工具坐标系，包括以下步骤:A、在实际工具中心点附近设立预估工具中心点并以其为原点建立预估工具坐标系；B、使视觉镜头拍摄工具中心点并建立视觉坐标系；C、得到视觉坐标系和预估工具坐标系的缩放比例；D、工具中心点绕预估坐标轴N₁旋转角度 ₁；E、工具中心点绕预估坐标轴N₂旋转角度 ₂；F、利用角度 ₁、 ₂，缩放比例及旋转 ₁、 ₂后工具中心点在视觉坐标系的坐标计算出预估工具中心点位置和实际工具中心点位置的偏差；G、修改控制器中预估工具中心点的参数；重复步骤A～G直到偏差值位于偏差范围。利用该校正方法，校正精度高且校正方法简单。

Description

机器人工具中心点的视觉校正方法

技术领域

本发明涉及一种机器人的校正方法，尤其涉及一种工业机器人工具中心点(ToolCenterPoint，以下简称TCP)的视觉校正方法。

背景技术

机器人技术在工业领域得到广泛应用，例如自动装配、焊接等。通过在机器人末端安装不同的执行机构(例如刀具或治具)来完成各种作业任务，而末端执行机构的准确度直接影响着机器人的操作精度。即机器人工具坐标系中TCP的准确度成为机器人实现精准操作的重要指标。

在安装末端执行机构后，通常需要知道TCP相对于基础工具坐标系的准确坐标值。然而，由于人工装配末端执行机构、机器人本身结构或是机器人自定义的工具坐标系都会存在有一定误差，导致机器人TCP存在一定误差。利用人工手动进行修正时，比较费时、费力，而且误差比较大。

发明内容

鉴于上述内容，有必要提供一种校正精确度高且校正简单的机器人的TCP视觉校正方法。

一种机器人工具中心点的视觉校正方法，用于准确确定机器人末端执行机构的工具中心点的实际位置，机器人还包括驱动末端执行机构移动的驱动机构以及控制驱动机构驱动的控制器，机器人建立有基础工具坐标系，包括以下步骤:A、在机器人的实际TCP位置附近设立预估TCP，以预估TCP为原点建立预估工具坐标系，预估TCP在基础工具坐标系中的位置为P₀，实际TCP在预估工具坐标系中的位置为P₁；B、使视觉镜头拍摄实际TCP，将视觉镜头拍摄的画面建立一个视觉坐标系，视觉镜头拍摄后，实际TCP位置P₁在视觉坐标系中的坐标为P₁'；C、得到视觉坐标系和预估工具坐标系的缩放比例；D、控制器控制该驱动机构驱动该末端执行机构绕预估工具坐标系的坐标轴N₁旋转角度θ₁，得到实际TCP位置在预估工具坐标系中的坐标变为P₂，视觉镜头拍摄后，实际TCP位置在视觉坐标系中的坐标变为P₂'，所述驱动机构驱动所述末端执行机构恢复到初始位置；E、控制器控制该驱动机构驱动该末端执行机构绕预估工具坐标系的坐标轴N₂旋转角度θ₂，坐标轴N₁与坐标轴N₂为不同坐标轴，得到实际TCP位置在预估工具坐标系中的坐标变为P₃，视觉镜头拍摄后，实际TCP位置在视觉坐标系中的坐标变为P₃'，所述驱动机构驱动所述末端执行机构恢复到初始位置；F、利用旋转的角度θ₁、θ₂，视觉坐标系和预估工具坐标系的缩放比例，以及末端执行机构旋转θ₁、θ₂后，实际工具中心点位置在视觉坐标系中移动的距离计算出预估工具中心点位置P₀和实际工具中心点位置P₁之间的偏差，将计算出的偏差与允许偏差范围最大值相比较，若偏差小于或等于允许偏差范围最大值则完成坐标校正，若偏差大于允许偏差范围的最大值，则进行步骤G；G、修改控制器中预估工具中心点的参数，使预估工具中心点补偿该偏差距离，将修改后的预估工具中心点设为新的预估工具中心点，重复步骤A～F直至完成坐标校正。

上述视觉校正方法，由于设定一个预估TCP位置，建立预估工具坐标系，设机器人末端执行机构的TCP位置为实际TCP位置，通过控制器控制驱动机构驱动末端执行机构绕预估TCP位置坐标轴旋转，且通过视觉镜头记录实际TCP位置绕预估TCP位置坐标轴旋转后视觉坐标系中移动后的坐标，得出预估TCP位置和实际TCP位置之间的偏差距离，通过控制器修改预估TCP参数，使预估TCP补偿该偏差距离，将修改后的预估TCP设为新的预估TCP，并重复校正动作，直到末端执行机构的实际TCP位置与预估TCP位置之间的偏差达到允许偏差范围。利用该视觉校正坐标方法，经过多次校正后，校正精度较高，且校正方法简单，校正容易实现。

附图说明

图1是具有本发明实施方式的机器人视觉校正方法的流程图。

图2是图1所示机器人视觉校正方法的立体示意图。

图3是图2所示机器人局部放大图。

图4是图1所示机器人视觉校正方法中测缩放比例时的坐标示意图。

图5是图1所示机器人视觉校正方法中TCP绕Z_G轴旋转180°时的坐标示意图。

图6是图1所示机器人视觉校正方法中TCP绕Z_G轴旋转90°时的坐标示意图。

图7是图1所示机器人视觉校正方法中TCP绕Y_G轴旋转90°时的坐标示意图。

图8是图1所示机器人视觉校正方法中预估TCP位置移动偏差距离时的坐标示意图。

主要元件符号说明

机器人100

机器人本体10

控制器30

基座11

驱动机构13

末端执行机构15

TCP151

视觉镜头17

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

机器人在实际应用中，通过在末端安装执行机构(如加工工具或夹持治具)来完成各种操作，通常需要在末端执行机构上的工具中心点(TCP)的位置定义一个工具坐标系，工具坐标系的精确度直接影响机器人的精确操作。在本实施方式中，机器人定义有一个基础工具坐标系，以校正末端执行机构的TCP在机器人基础工具坐标系中的精确位置，设TCP所在的位置为实际TCP位置。以下将对利用本发明的机器人视觉校正方法校正机器人TCP的精准位置进行详细说明。

请参阅图1、图2及图3，机器人100包括机器人本体10及与机器人本体10相连的控制器30，本体10包括基座11、设置于基座上的驱动机构13、设置于驱动机构13末端的末端执行机构15以及设置于末端执行机构15一侧的视觉镜头17。控制器30中设置有控制软件(图未示)，通过控制器可控制驱动机构驱动末端执行机构移动。在本实施方式中，驱动机构13为多轴驱动机构，末端执行机构15为一个加工刀具，其包括一个设置于末端执行机构15末端的TCP151。

在步骤S101中，机器人100的驱动机构13末端定义有一个基础工具坐标系，设该基础工具坐标系为T₀，该基础工具坐标系的坐标原点为O(0，0，0)，坐标轴分别为X、Y和Z轴。确定实际TCP在基础工具坐标系中的大致位置，在此位置或此附近的一个位置设定一个预估TCP位置，该预估TCP位置在基础工具坐标系T₀中的坐标位置为P₀(Xg，Yg，Zg)。设实际TCP位置为P₁，即P₁为TCP151的实际TCP位置且为需要准确校正的机器人TCP的位置。在实际TCP位置P₁附近建立一个预估工具坐标系T_G，该预估工具坐标系T_G的原点为预估TCP位置P₀，坐标轴分别为X_G轴、Y_G轴和Z_G轴，且预估工具坐标系T_G中的X_G轴、Y_G轴、Z_G轴分别与基础工具坐标系中的X轴、Y轴、Z轴平行。并将预估工具坐标系T_G的原点P₀(即预估TCP位置)在基础工具坐标系中的坐标值(X_g，Y_g，Z_g)保存至控制器30中的控制软件中，通过调节控制软件中预估TCP位置P₀的参数，可移动预估TCP位置P0的位置。设实际TCP位置P₁在预估工具坐标系T_G中的坐标值为(X₁，Y₁，Z₁)，即TCP151的实际TCP位置在预估工具坐标系T_G中的坐标值为P₁(X₁，Y₁，Z₁)。设预估工具坐标系T_G中的预估TCP位置P₀与实际TCP位置P1之间的偏差为ΔP(Δx，Δy，Δz)，即预估工具坐标系T_G的原点(X_g，Y_g，Z_g)与TCP151的实际TCP位置P₁的偏差为ΔP(Δx，Δy，Δz)。

在步骤S102中，使视觉镜头17与预估工具坐标系T_G的X_GZ_G平面平行，视觉镜头17拍摄预估工具坐标系T_G的X_GZ_G平面并在视觉镜头17中形成一个二维画面，在该画面建立一个视觉坐标系T_V，视觉坐标系T_V的坐标轴分别为x轴和z轴，视觉坐标系T_V的坐标原点为O'(0，0)，视觉坐标系T_V中的x轴与预估工具坐标系T_G中的X_G轴平行，视觉坐标系T_V中的z轴与预估工具坐标系T_G中的Z_G轴平行。视觉镜头17拍摄后，实际TCP位置P₁在视觉坐标系T_V中的坐标为P₁'(x₁，z₁)。

请一并参阅图4，为了方便示意出机器人视觉校正方法中实际TCP位置P1的位置变化，省略机器人100，仅显示TCP151在预估工具坐标系T_G中的实际TCP位置P1。在步骤S103中，通过控制器30控制驱动机构13驱动TCP151在预估工具坐标系T_G中沿X_G轴移动一个X₂的距离，即实际TCP位置P₁在预估工具坐标系T_G中沿X_G轴移动一个距离X₂得到P₂(X₁-X₂，0，0)，视觉镜头17拍摄后，移动后的TCP位置P₂拍摄于视觉坐标中的坐标为P₂'(x₁-x₂，z₀)，计算出视觉坐标系T_V相对于预估工具坐标系T_G的缩放比例λ＝(X₁-X₂)/(x₁-x₂)。

通过控制器30控制驱动机构13驱动TCP151恢复到初始位置。

请一并参阅图5，在步骤S104中，通过控制器30控制驱动机构13驱动TCP151绕预估工具坐标系T_G的坐标轴Z_G轴旋转180°，即预估工具坐标系T_G中的实际TCP位置P₁跟随TCP151的旋转到达P₃(X₃，Y₃，Z₃)，视觉镜头17拍摄后，视觉坐标系T_V中P₁'随着TCP151的旋转到达P₃'(x₃，z₃)，在视觉坐标系T_V中，可计算出x₁-x₃，由于TCP151绕着Z_G轴旋转180°，所以X₁-X₃＝2Δx，Z₃＝Z₁。由2Δx＝X₁-X₃＝λ(x₁-x₃)可计算出Δx的值。

通过控制器30控制驱动机构13驱动TCP151恢复到初始位置。

请一并参阅图6，在步骤S105中，通过控制器30控制驱动机构13驱动TCP151绕预估工具坐标系T_G的坐标轴Z_G轴旋转90°，即实际TCP位置P₁跟随TCP151的旋转到达P₄(X₄，Y₄，Z₄)，视觉镜头17拍摄后，视觉坐标系T_V中P₁'随着TCP151的旋转到达P₄'(x₄，z₄)，在视觉坐标系T_V中，可计算出x₁-x₄，由于TCP151绕着Z_G轴旋转90°，所以X₁-X₄＝Δx+Δy，Y₁-Y₄＝Δy-Δx，Z₄＝Z₁，由Δx+Δy＝X₁-X₄＝λ(x₁-x₄)及已计算出Δx的值，计算出Δy的值。

通过控制器30控制驱动机构13驱动TCP151恢复到初始位置。

请一并参阅图7，在步骤S106中，通过控制器30控制驱动机构13驱动TCP151绕预估工具坐标系T_G的坐标轴Y_G轴旋转90°，即实际TCP位置P₁跟随TCP151旋转到达P₅(X₅，Y₅，Z₅)，视觉镜头17拍摄后，视觉坐标系T_V中P₁'随着TCP151的旋转到达P₅'(x₅，z₅)，在视觉坐标系T_V中，可计算出z₁-z₅，由于TCP151绕着预估工具坐标系T_G的Y_G轴旋转90°，所以Z₁-Z₅＝Δx+Δz，X₁-X₅＝Δx-Δz，由Δx+Δz＝Z₁-Z₅＝λ(z₁-z₅)及已计算出Δx和Δy的值，计算出Δz的值。

通过控制器30控制驱动机构13驱动TCP151恢复到初始位置。

步骤S107，计算得出预估TCP位置P₀和实际TCP位置P₁之间的偏差ΔP(Δx，Δy，Δz)，比较偏差ΔP的值和允许的偏差范围的最大值。

步骤S108，如果偏差值ΔP小于或等于允许偏差范围的最大值，则预估TCP位置P₀即可近似等于实际TCP位置P₁，此时TCP151在基础工具坐标系T₀中的坐标为(X_G，Y_G，Z_G)，准确地确定了TCP151的位置。

请一并参阅图8，在步骤S109中，如果该偏差ΔP的值大于允许偏差范围的最大值，则修改控制器30中控制软件中预估TCP位置的坐标参数，将预估TCP位置的坐标加上一个偏差ΔP，即预估TCP位置在预估工具坐标系T_G中的坐标变为(Δx﹐Δy﹐Δz)，在基础工具坐标系T₀中的坐标值变为(Xg+Δx﹐Yg+Δy﹐Zg+Δz)﹐由于机器人100的视觉镜头17拍摄预估工具坐标系T_G时存在有一定误差，所以修改后的预估TCP位置的坐标(Xg+Δx﹐Yg+Δy﹐Zg+Δz)与TCP151的实际TCP位置之间仍曾在有一定差距。此时，将修改后个预估TCP位置的坐标(Xg+Δx﹐Yg+Δy﹐Zg+Δz)设为新的预估TCP位置，重复步骤S101～S109，只到预估TCP位置与实际TCP的位置之间的偏差小于允许偏差范围的最大值，从而得出实际TCP位置在基础工具坐标系T₀中的准确位置。

可以理解，预估工具坐标系T_G的坐标轴与基础工具坐标系T₀的坐标轴可以不平行。

可以理解，基础工具坐标系T₀还可建立在其他位置，如机器人基座11上。

可以理解，如果视觉镜头17包括能将预估工具坐标系T_G于视觉坐标系T_V的缩放比例测出的图像分析单元，则可省略步骤S103。

可以理解，步骤S103、S104和S105的顺序可以互换。

可以理解，测量缩放比例时，可使预估工具坐标系T_G中实际TCP位置于XZ平面任意方向移动一个任意的距离。

可以理解，视觉镜头可以任意角度拍摄TCP151。

可以理解，若校正之前控制器30中保存有TCP151的一个校正之前的位置参数，则校正TCP的准确位置之后，修改控制器30中之前的TCP位置参数，得到准确的TCP位置参数。

可以理解，旋转预估工具坐标系T_G时可使任意坐标轴旋转任意角度，根据上述方法，求出预估TCP位置和实际TCP位置的偏差值。下面对TCP151绕坐标轴旋转非特殊角度时，预估TCP位置和实际TCP位置之间偏差值的求法。

设TCP151的实际TCP位置为预估工具坐标系T_G中的坐标为P_T(X_T，Y_T，Z_T)，因为预估TCP位置P_G为预估工具坐标系T_G的原点，则实际TCP位置与预估TCP位置之间的偏差ΔP(ΔX，ΔY，ΔZ)中，ΔX＝X_T，ΔY＝Y_T，ΔZ＝Z_T。视觉镜头17拍摄后，实际TCP位置在视觉坐标系T_V中的坐标为P_T(x_T'，z_T')。通过控制器30控制驱动机构13驱动TCP151绕预估工具坐标系T_G中坐标轴X_G旋转角度θ₁，得到实际TCP位置的坐标变为P_T1(X_T1，Y_T1，Z_T1)，视觉镜头17拍摄后，实际TCP位置在视觉坐标系T_V中的坐标变为P_T1'(x_T1'，z_T1')；其中， $X_T-X_{T1}=X_T-\sqrt{X_T^2+Y_T^2}\·cos({\mathrm{\θ}}_1+arccos\frac{X_T}{\sqrt{X_T^2+Y_T^2}}),$ 又X_T-X_T1＝λ(x_T'-x_T1')，ΔX＝X_T，ΔY＝Y_T，x_T'-x_T1'可从视觉坐标系T_V中求出，从而得出:

$\mathrm{\λ}({x_T}^{\′}-{x_{T1}}^{\′})=\mathrm{\Δ}X-\sqrt{{\mathrm{\ΔX}}^2+{\mathrm{\ΔY}}^2}\·cos({\mathrm{\θ}}_1+arccos\frac{\mathrm{\Δ}X}{\sqrt{{\mathrm{\ΔX}}^2+{\mathrm{\ΔY}}^2}}).$

通过控制器30控制驱动机构13驱动TCP151恢复到初始位置。

通过控制器30控制驱动机构13驱动TCP151绕预估工具坐标系T_G中坐标轴Y_G旋转角度θ₂，得到实际TCP位置的坐标变为P_T2(X_T2，Y_T2，Z_T2)，视觉镜头17拍摄后，实际TCP位置在视觉坐标系T_V中的坐标变为P_T2'(x_T2'，z_T2')；

其中， $X_T-X_{T2}=X_T-\sqrt{X_T^2+Z_T^2}\·cos({\mathrm{\θ}}_2+arccos\frac{X_T}{\sqrt{X_T^2+Z_T^2}}),$

$Z_T-Z_{T2}=Z_T-\sqrt{X_T^2+Z_T^2}\·cos({\mathrm{\θ}}_2+arccos\frac{Z_T}{\sqrt{X_T^2+Z_T^2}}),$ 又X_T-X_T1＝λ(x_T'-x_T1')，Z_T-Z_T1＝λ(z_T'-z_T1')，ΔX＝X_T，ΔY＝Y_T，ΔZ＝Z_T，x_T'-x_T2'和z_T'-z_T2'可从视觉坐标系T_V中求出，从而得出:

$\mathrm{\λ}({x_T}^{\′}-{x_{T2}}^{\′})=\mathrm{\Δ}X-\sqrt{{\mathrm{\ΔX}}^2+{\mathrm{\ΔZ}}^2}\·cos({\mathrm{\θ}}_2+arccos\frac{\mathrm{\Δ}X}{\sqrt{{\mathrm{\ΔX}}^2+{\mathrm{\ΔZ}}^2}}),$

$\mathrm{\λ}({z_T}^{\′}-{z_{T2}}^{\′})=\mathrm{\Δ}Z-\sqrt{{\mathrm{\ΔX}}^2+{\mathrm{\ΔZ}}^2}\·cos({\mathrm{\θ}}_2+arccos\frac{\mathrm{\Δ}Z}{\sqrt{{\mathrm{\ΔX}}^2+{\mathrm{\ΔZ}}^2}}).$

由得出的 $\mathrm{\λ}({x_T}^{\′}-{x_{T1}}^{\′})=\mathrm{\Δ}X-\sqrt{{\mathrm{\ΔX}}^2+{\mathrm{\ΔY}}^2}\·cos({\mathrm{\θ}}_1+arccos\frac{\mathrm{\Δ}X}{\sqrt{{\mathrm{\ΔX}}^2+{\mathrm{\ΔY}}^2}}),$

$\mathrm{\λ}({x_T}^{\′}-{x_{T2}}^{\′})=\mathrm{\Δ}X-\sqrt{{\mathrm{\ΔX}}^2+{\mathrm{\ΔZ}}^2}\·cos({\mathrm{\θ}}_2+arccos\frac{\mathrm{\Δ}X}{{\mathrm{\ΔX}}^2+{\mathrm{\ΔZ}}^2})$ 和 $\mathrm{\λ}({z_T}^{\′}-{z_{T2}}^{\′})$ $=\mathrm{\Δ}Z-\sqrt{{\mathrm{\ΔX}}^2+{\mathrm{\ΔZ}}^2}\·cos({\mathrm{\θ}}_2+arccos\frac{\mathrm{\Δ}Z}{\sqrt{{\mathrm{\ΔX}}^2+{\mathrm{\ΔZ}}^2}})$ 可以求出偏差ΔP(ΔX，ΔY，ΔZ)中ΔX，ΔY和ΔZ的值。

通过控制器30控制驱动机构13驱动TCP151恢复到初始位置。

上述机器人100的TCP校正方法，由于机器人100于驱动机构13末端定义有一个基础工具坐标系T₀，且在基础工具坐标系T0中TCP151附近设一个预估TCP位置P₀，以P₀为原点建立预估工具坐标系T_G，通过控制器30控制TCP151绕预估工具坐标系T_G旋转，视觉镜头17记录实际TCP位置P₁绕预估工具坐标系T_G的坐标轴旋转后视觉坐标系T_V中移动后的坐标，计算出预估TCP位置P₀和实际TCP位置P₁之间的偏差距离ΔP，如果偏差ΔP小于偏差范围最大值，则预估TCP位置P₀与实际TCP位置P₁近似相等，完成准确校正TCP151。若偏差ΔP大于偏差范围最大值，则通过修改控制器30中的控制软件中预估TCP的坐标值后重复上述动作，直到末端执行机构15的TCP151的实际TCP位置P₁与预估TCP位置P₀之间的偏差达到允许偏差范围，则完成TCP151的准确校正。利用该视觉校正TCP的方法，校正精度较高，且只需要简单的求算就能计算出偏差值，校正方法简单且容易实现。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (5)

1.一种机器人工具中心点的视觉校正方法，用于准确确定机器人末端执行机构的工具中心点的实际位置，所述机器人还包括驱动所述末端执行机构移动的驱动机构以及控制所述驱动机构驱动的控制器，所述机器人建立有基础工具坐标系，其特征在于，包括以下步骤:

A、在机器人的实际工具中心点位置附近设立预估工具中心点，以预估工具中心点为原点建立预估工具坐标系，预估工具中心点在基础工具坐标系中的位置为P₀，实际工具中心点在预估工具坐标系中的位置为P₁；

B、使视觉镜头拍摄实际工具中心点，将视觉镜头拍摄的画面建立一个视觉坐标系，视觉镜头拍摄后，实际工具中心点位置P₁在视觉坐标系中的坐标为P₁'；

C、得到视觉坐标系和预估工具坐标系的缩放比例；

D、控制器控制所述驱动机构驱动所述末端执行机构绕预估工具坐标系的坐标轴N₁旋转角度θ₁，得到实际工具中心点位置在预估工具坐标系中的坐标变为P₂，视觉镜头拍摄后，实际工具中心点位置在视觉坐标系中的坐标变为P₂'，所述驱动机构驱动所述末端执行机构恢复到初始位置；

E、控制器控制所述驱动机构驱动所述末端执行机构绕预估工具坐标系的坐标轴N₂旋转角度θ₂，坐标轴N₁与坐标轴N₂为不同坐标轴，得到实际工具中心点位置在预估工具坐标系中的坐标变为P₃，视觉镜头拍摄后，实际工具中心点位置在视觉坐标系中的坐标变为P₃'，所述驱动机构驱动所述末端执行机构恢复到初始位置；

F、利用旋转的角度θ₁、θ₂，视觉坐标系和预估工具坐标系的缩放比例，以及末端执行机构旋转θ₁、θ₂后，实际工具中心点位置在视觉坐标系中移动的距离计算出预估工具中心点位置P₀和实际工具中心点位置P₁之间的偏差，将计算出的偏差与允许偏差范围最大值相比较，若偏差小于或等于允许偏差范围最大值则完成坐标校正，若偏差大于允许偏差范围的最大值，则进行步骤G；

G、修改控制器中预估工具中心点的参数，使预估工具中心点补偿该偏差距离，将修改后的预估工具中心点设为新的预估工具中心点，重复步骤A～F直至完成坐标校正。

2.如权利要求1所述的机器人工具中心点的视觉校正方法，其特征在于：所述视觉镜头包括能将步骤C中所述缩放比例测出的图像分析单元。

3.如权利要求1所述的机器人工具中心点的视觉校正方法，其特征在于：所述步骤C包括以下步骤：

所述控制器控制驱动机构驱动末端执行机构在预估工具坐标系中移动一个实际移动距离；在视觉镜头中得出一个视觉移动距离，所述实际移动距离和视觉移动距离的比值为视觉坐标系相对于预估工具坐标系的缩放比例；

所述控制器控制所述驱动机构驱动所述末端执行机构恢复到初始位置。

4.如权利要求1所述的机器人工具中心点的视觉校正方法，其特征在于：预估工具坐标系中的坐标轴一一对应地平行于基础工具坐标系中的坐标轴，所述视觉镜头与坐标轴N₁平行，且与坐标轴N₂垂直，所述角度θ₁为180°，所述角度θ₂为90°，所述步骤D和步骤E之间还包括以下步骤：

使末端执行机构恢复到初始位置后，所述控制器控制所述驱动机构驱动所述末端执行机构绕预估工具坐标系中与视觉坐标系平行的坐标轴N₁旋转角度θ₃,其中θ₃为90°，得到实际工具中心点位置在预估工具坐标系中变为P₄，视觉镜头拍摄后，实际工具中心点位置在视觉坐标系中的坐标为P₄'；

使末端执行机构恢复到初始位置。

5.如权利要求4所述的机器人工具中心点的视觉校正方法，其特征在于：所述步骤F中利用末端执行机构旋转的角度θ₁、θ₂、θ₃、视觉坐标系和预估工具坐标系的缩放比例，以及实际工具中心点位置绕预估工具坐标系旋转角度θ₁、θ₂、θ₃后在视觉坐标中移动后的坐标计算出预估工具中心点位置P₀和实际工具中心点位置P₁之间的偏差。