CN113370221B - 机器人tcp标定***、方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

机器人tcp标定***、方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及机器人控制技术领域，具体公开了一种机器人TCP标定***、方法、装置、设备及存储介质，其中，***包括机器人、靶标、末端工具、视觉传感器、示教基座、主控器，所述主控器控制机器人从两个以上的不同位置移动至所述示教基座顶端，并根据两次以上示教过程中的所述第一位姿信息和所述第二位姿信息计算获取末端工具相对于机器人法兰的第四位姿信息以进行TCP标定；该***利用至少两次示教过程产生的位姿信息即可完成TCP标定，从而减少了TCP标定过程中最少示教次数，有效降低工人劳动量，并有效提高测量精度、测量一致性。

Description

机器人TCP标定***、方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请涉及机器人控制技术领域，具体而言，涉及一种机器人TCP标定***、方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
机器人在投入作业前需人工示教末端工具坐标系原点，即TCP(Tool CenterPoint)，确定末端工具坐标系原点才能进行机器人的精确控制，使之能顺利进行工作。
目前普遍应用的TCP示教方法是四点法，即工人在机器人末端工具上标示出预设置的TCP点，通过机器人示教器控制机器人运动四次，保证每次机器人末端预设TCP点以不同的姿态运动到同一个固定点处，机器人控制器采集四次机器人位姿数据，从而计算出机器人末端工具TCP在机器人法兰坐标系中的坐标。
该环节是机器人投入作业的必经步骤，全程由熟练工人完成，保证高精度示教一次TCP所需时间在十分钟以上，示教次数至少为四次，耗时费力。
针对上述问题，目前尚未有有效的技术解决方案。
发明内容
本申请的目的在于提供一种机器人TCP标定***、方法、装置、设备及存储介质，减少TCP标定过程中示教次数，提高TCP标定速度，降低工人劳动量。
第一方面，本申请提供了一种机器人TCP标定***，用于机器人的TCP标定，包括：
机器人，包括固定安装的机器人基座；
靶标，安装在示教场所固定位置；
末端工具，安装在机器人法兰上；
视觉传感器，与机器人法兰安装位置相对固定，用于获取靶标的第一位姿信息；
示教基座，与机器人基座位置相对固定，用于作为TCP标定的示教目标；
主控器，用于控制机器人运动使末端工具移动至所述示教基座顶端，以及用于获取机器人法兰相对于视觉传感器的第二位姿信息；
所述主控器控制机器人上的末端工具从两个以上的不同位置移动至所述示教基座顶端，并根据两次以上示教过程中的所述第一位姿信息和所述第二位姿信息计算获取末端工具相对于机器人法兰的第四位姿信息以进行TCP标定。
本申请实施例的一种机器人TCP标定***，通过增加视觉传感器和靶标进行位姿换算，在机器人两次以上的示教过程中，获取了两组以上的第一位姿信息、第二位姿信息的变化信息，结合两次以上的变化信息计算获取末端工具相对于机器人法兰的第四位姿信息，即获取了末端工具相对于机器人法兰的位姿关系而进行TCP标定，使得本申请实施例的机器人TCP标定***通过至少两次的机器人示教即可完成TCP标定，降低工人劳动量，提高TCP标定速度，且TCP标记过程增加靶标作为参考对象、增加视觉传感器作第一位姿信息获取工具，有效提高测量精度高、一致性。
所述的一种机器人TCP标定***，其中，机器人利用示教基座进行示教的次数为两次。
所述的一种机器人TCP标定***，其中，所述视觉传感器安装在机器人上。
所述的一种机器人TCP标定***，其中，所述控制器通过预先标定的方式获取第二位姿信息。
所述的一种机器人TCP标定***，其中，所述靶标上设有二维码。
所述的一种机器人TCP标定***，其中，所述主控器根据所述第一位姿信息计算获取末端工具相对于靶标的第三位姿信息，并根据所述第一位姿信息、第二位姿信息和第三位姿信息计算获取第四位姿信息。
第二方面，本申请还提供了一种机器人TCP标定方法，用于机器人的TCP标定，机器人设有与机器人法兰安装位置相对固定的视觉传感器，示教场所中设有一靶标，所述方法包括以下步骤：
控制机器人运动使其上末端工具从两个以上不同的初始位置进行示教移动；
获取两次以上示教移动中靶标相对于视觉传感器的第一位姿信息和机器人法兰相对于视觉传感器的第二位姿信息；
根据所述第一位姿信息和所述第二位姿信息计算获取末端工具相对于机器人法兰的第四位姿信息以进行TCP标定。
本申请实施例的一种机器人TCP标定方法，通过增加视觉传感器和靶标进行位姿换算，在机器人示教过程中，基于第一位姿信息、第二位姿信息间接获取末端工具相对于机器人法兰的第四位姿信息，即获取了末端工具相对于机器人法兰的位姿关系而进行TCP标定，利用至少两次示教过程产生的位姿信息即可完成TCP标定，从而减少了TCP标定过程中最少示教次数，适用于大规模工具的TCP标定，有效降低工人劳动量。
第三方面，本申请还提供了一种机器人TCP标定装置，用于机器人的TCP标定，机器人设有与机器人法兰安装位置相对固定的视觉传感器，示教场所中设有一靶标，所述装置包括：
示教模块，用于控制机器人运动使其上末端工具从两个以上不同的初始位置进行示教移动；
获取模块，用于获取两次以上示教移动中靶标相对于视觉传感器的第一位姿信息和机器人法兰相对于视觉传感器的第二位姿信息；
计算模块，用于根据所述第一位姿信息和所述第二位姿信息计算获取末端工具相对于机器人法兰的第四位姿信息；
标定模块，用于根据第四位姿信息进行TCP标定。
本申请实施例的一种机器人TCP标定装置，在机器人示教过程中，基于获取模块获取的第一位姿信息、第二位姿信息利用计算模块计算获取末端工具相对于机器人法兰的第四位姿信息，即获取了末端工具相对于机器人法兰的位姿关系而利用标定模块进行TCP标定，即利用至少两次示教过程产生的位姿信息即可完成TCP标定，从而减少了TCP标定过程中最少示教次数，适用于大规模工具的TCP标定，有效降低工人劳动量。
第四方面，本申请还提供了一种电子设备，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，运行如上述第二方面提供的所述方法中的步骤。
第五方面，本申请还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时运行如上述第二方面提供的所述方法中的步骤。
由上可知，本申请一种机器人TCP标定***、方法、装置、设备及存储介质，其中，***基于第一位姿信息、第二位姿信息间接获取末端工具相对于机器人法兰的第四位姿信息，即获取了末端工具相对于机器人法兰的位姿关系而进行TCP标定，利用至少两次示教过程产生的位姿信息即可完成TCP标定，从而减少了TCP标定过程中最少示教次数，适用于大规模工具的TCP标定，有效降低工人劳动量，并有效提高测量精度、测量一致性。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种机器人TCP标定***的结构示意图。
图2为本申请实施例提供的一种机器人TCP标定***的实施例1的结构示意图。
图3为申请实施例提供的一种机器人TCP标定方法的流程图。
图4为申请实施例提供的一种机器人TCP标定装置的结构示意图。
图5为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
第一方面，请参照图1-2，图1-2是本申请一些实施例中的一种机器人TCP标定***，用于机器人的TCP标定，包括：
机器人，包括固定安装的机器人基座；
靶标，安装在示教场所固定位置；
末端工具，安装在机器人法兰上；
视觉传感器，与机器人法兰安装位置相对固定，用于获取靶标的第一位姿信息；
示教基座，与机器人基座位置相对固定，用于作为TCP标定的示教目标；
主控器，用于控制机器人运动使末端工具移动至示教基座顶端，以及用于获取机器人法兰相对于视觉传感器的第二位姿信息；
主控器控制机器人上的末端工具从两个以上的不同位置移动至示教基座顶端，并根据两次以上示教过程中的第一位姿信息和第二位姿信息计算获取末端工具相对于机器人法兰的第四位姿信息以进行TCP标定。
本申请实施例的一种机器人TCP标定***，通过增加视觉传感器和靶标进行位姿换算，在机器人两次以上的示教过程中，获取了两组以上的第一位姿信息、第二位姿信息的变化信息，结合两次以上的变化信息计算获取末端工具相对于机器人法兰的第四位姿信息，即获取了末端工具相对于机器人法兰的位姿关系而进行TCP标定，使得本申请实施例的机器人TCP标定***通过至少两次的机器人示教即可完成TCP标定，降低工人劳动量，提高TCP标定速度，且TCP标记过程增加靶标作为参考对象、增加视觉传感器作第一位姿信息获取工具，有效提高测量精度高、一致性。
在一些优选的实施方式中，机器人利用示教基座进行示教的次数为两次。
具体地，在本实施例中，机器人利用示教基座进行示教的次数优选为两次，两次示教过程中末端工具初始位姿均不相同；因此，通过两次示教即可通过对比的方程组计算获取需求的位姿信息，从而有效降低工人劳动量，适用于大规模工具的TCP标定。
具体地，第一位姿信息为在示教过程中靶标相对于视觉传感器的位姿信息，可反映出在示教过程中靶标与视觉传感器的位置、朝向关系。
具体地，第二位姿信息为在示教过程中机器人法兰相对于视觉传感器的位姿信息，可反映出在示教过程中机器人法兰与视觉传感器的位置、朝向关系。
具体地，第四位姿信息为在示教过程中末端工具相对于机器人法兰的位姿变化信息，可反映出在示教过程中末端工具与机器人法兰的位置、朝向变化关系。
具体地，视觉传感器实时获取靶标的第一位姿信息，并将第一位姿信息的变化过程记录下来，利于主控器进行数据推算、校验。
在一些优选的实施方式中，视觉传感器为深度相机，可获取深度图像以识别目标位置，并根据深度图像特点确定目标的位姿以精确获取第一位姿信息。
在一些优选的实施方式中，视觉传感器安装在机器人上。
具体地，视觉传感器安装固定在机器人中与机器人法兰安装位置相对固定的机械臂上，从而与机器人法兰相对固定。
在一些优选的实施方式中，控制器通过预先标定的方式获取第二位姿信息。
具体地，由于视觉传感器安装固定在机器人机械臂上，第二位姿信息在示教过程中不会产生变化，可通过预先标定的方式进行记录并输入至主控器中使主控器获取第二位姿信息，然后视觉传感器负责获取示教过程中产生变化的第一位姿信息。
具体地，预先标定的方式为人工或外部设备进行测取的方式，即在机器人示教前提前测取了机器人法兰位置相对于视觉传感器的位姿。
在一些优选的实施方式中，靶标上设有二维码。
具体地，视觉传感器通过识别二维码内容及形态以获取对象的位姿信息，确保视觉传感器能实时、精准地追踪靶标而获得第一位姿信息。
具体地，视觉传感器还可以是普通相机，基于二维码大小、形态、内容而获得第一位姿信息。
在一些优选的实施方式中，主控器根据第一位姿信息计算获取末端工具相对于靶标的第三位姿信息，并根据第一位姿信息、第二位姿信息和第三位姿信息计算获取第四位姿信息。
具体地，第三位姿信息为在示教过程中末端工具相对于靶标的位姿变化信息，可反映出在示教过程中末端工具与靶标的位置、朝向变化关系。
具体地，由于视觉传感器安装在机器人上，视觉传感器相对于靶标为可运动状态，因此需要测量末端工具相对于靶标的第三位姿信息作为中间变量进行第四位姿信息的计算。
更具体地，由于视觉传感器相对固定于机器人法兰安装位置，两次示教过程获取的第一位姿信息和第二位姿信息可构成方程组，以计算确定第三位姿信息，确定第三位姿信息后，将第三位姿信息代入任一次示教过程中结合第一位姿信息和第二位姿信息即可计算获取第四位姿信息，然后利用第四位姿信息对应完成TCP标定，即主控器基于第一位姿信息、第二位姿信息和第三位姿信息计算末端工具相对于机器人法兰的相对位姿进行TCP标定。
实施例1
如图2所示，本申请的一种机器人TCP标定***，通过建立对应坐标系的方式进行位姿信息的记录和换算以在示教过程中实现TCP的再次标定。
其中，将基于机器人基座位置确定的坐标系定义为{B}；
将基于机器人末端法兰位姿确定的坐标系定义为{F}；
将基于机器人末端工具位姿确定的坐标系定义为{T}；
将基于视觉传感器位姿确定的坐标系定义为{C}；
将基于靶标位姿确定的坐标系定义为{Q}；
其中，视觉传感器安装在机器人末端机械臂上，靶标安装于示教场所中，靶标上设有供视觉传感器识别的二维码。
TCP标定***进行两次示教，即控制机器人运动使其上的末端工具从两个不同的位姿状态移动至示教基座的尖端上。
在示教过程中，第一位姿信息为持续产生变化的变量，代表了靶标在视觉传感器坐标系{Q}中的位置、朝向，主控器基于第一位姿信息能实时获取靶标相对于视觉传感器的位姿关系，可分析获取靶标在视觉传感器坐标系{Q}中坐标
Figure 954108DEST_PATH_IMAGE001
，以及获取靶标坐标系{Q}与视觉传感器坐标系{C}的位姿变换关系，即转换矩阵
Figure 501764DEST_PATH_IMAGE002
；
第二位姿信息为定值，代表了机器人法兰在视觉传感器坐标系{C}中的坐标，由于第二位姿信息为定值，因此可通过预先标定的方式计算记录法兰坐标系{F}与视觉传感器坐标系{C}的位姿变换关系，记为转换矩阵
Figure 203003DEST_PATH_IMAGE003
，其中
Figure 177913DEST_PATH_IMAGE004
为预先标定获取的转换系数，
Figure 862972DEST_PATH_IMAGE005
为机器人法兰在视觉传感器坐标系{C}中的坐标。
第三位姿信息为持续变化的变量，代表了末端工具在靶标坐标系{Q}中的坐标，记为
Figure 214319DEST_PATH_IMAGE006
；
第四位姿信息为持续变化的变量，代表了末端工具在机器人法兰坐标器{F}中的坐标，记为
Figure 534179DEST_PATH_IMAGE007
。
另外，记末端工具坐标系{T}与法兰坐标系{F}的位姿变换关系为转换矩阵
Figure 945569DEST_PATH_IMAGE008
，其中
Figure 852345DEST_PATH_IMAGE009
为法兰坐标系和末端工具坐标系的转换系数；
记靶标坐标系{Q}与视觉传感器坐标系{C}的位姿变换关系记为转换矩阵
Figure 476225DEST_PATH_IMAGE010
，其中
Figure 152057DEST_PATH_IMAGE011
为视觉传感器坐标系{C}和靶标坐标系{Q}的转换系数；
记末端工具在视觉传感器坐标系{C}中的坐标为
Figure 203189DEST_PATH_IMAGE012
；
记末端工具在靶标坐标系{Q}中的坐标为
Figure 567568DEST_PATH_IMAGE006
。
基于上述标记进行如下推算：
（1）末端工具在视觉传感器坐标系{C}中的坐标
Figure 260717DEST_PATH_IMAGE012
符合关系：
Figure 56635DEST_PATH_IMAGE013
。
（2）末端工具在视觉传感器坐标系{C}中的坐标
Figure 809827DEST_PATH_IMAGE014
符合关系：
Figure 691196DEST_PATH_IMAGE015
。
（3）由（1）和（2）可知
Figure 656878DEST_PATH_IMAGE016
，即
Figure 307302DEST_PATH_IMAGE017
，可得
Figure 729931DEST_PATH_IMAGE018
。
由于进行了两次示教移动，且两次示教移动末端工具与示教基座接触的位置均为示教基座的尖端，两次移动获得下式：
Figure 98595DEST_PATH_IMAGE019
。
两式作差可得：
Figure 133547DEST_PATH_IMAGE020
，其中两个
Figure 638478DEST_PATH_IMAGE021
为视觉传感器直接测取，两个
Figure 467894DEST_PATH_IMAGE022
为对应
Figure 323854DEST_PATH_IMAGE021
的
Figure 896918DEST_PATH_IMAGE023
变换矩阵中的转换系数，可基于第一位姿信息分析获取的
Figure 769539DEST_PATH_IMAGE024
和
Figure 35435DEST_PATH_IMAGE001
计算获得，因此，第三位姿信息的
Figure 847533DEST_PATH_IMAGE006
可基于第一位姿信息计算获取。
获得
Figure 224288DEST_PATH_IMAGE006
后，将
Figure 703811DEST_PATH_IMAGE006
代入
Figure 875029DEST_PATH_IMAGE016
中，可得
Figure 672959DEST_PATH_IMAGE025
。
其中，
Figure 587825DEST_PATH_IMAGE026
为预先标定获取的
Figure 187434DEST_PATH_IMAGE027
的倒数矩阵，
Figure 795133DEST_PATH_IMAGE023
为
Figure 581823DEST_PATH_IMAGE021
的变换矩阵，因此，第四位姿信息的
Figure 300380DEST_PATH_IMAGE007
可基于第一位姿信息、第二位姿信息、第三位姿信息计算获取，获取了
Figure 488916DEST_PATH_IMAGE028
即得到机器人工具坐标系原点TCP在法兰坐标系中的坐标{F}，即完成了TCP的标定。
第二方面，请参照图3，图3是本申请一些实施例中提供的一种机器人TCP标定方法，用于机器人的TCP标定，机器人设有与机器人法兰安装位置相对固定的视觉传感器，示教场所中设有一靶标，方法包括以下步骤：
控制机器人运动使其上末端工具从两个以上不同的初始位置进行示教移动；
获取两次以上示教移动中靶标相对于视觉传感器的第一位姿信息和机器人法兰相对于视觉传感器的第二位姿信息；
根据第一位姿信息和第二位姿信息计算获取末端工具相对于机器人法兰的第四位姿信息以进行TCP标定。
具体地，本申请实施例中两次以上的示教移动与常规示教移动方式一致，即每次示教移动的目标位置为同一固定点，在本实施例中，示教移动的目标位置优选为设置在示教场所中的示教基座的尖端位置。
在一些优选的实施方式中，机器人运动使末端工具进行示教移动的次数为两次。
在一些优选的实施方式中，根据第一位姿信息和第二位姿信息计算获取末端工具相对于机器人法兰的第四位姿信息以进行TCP标定的步骤为：根据两次示教移动中的第一位姿信息计算获取末端工具相对于靶标的第三位姿信息，并根据第一位姿信息、第二位姿信息和第三位姿信息计算获取第四位姿信息。
本申请实施例的一种机器人TCP标定方法，通过增加视觉传感器和靶标进行位姿换算，在机器人示教过程中，基于第一位姿信息、第二位姿信息间接获取末端工具相对于机器人法兰的第四位姿信息，即获取了末端工具相对于机器人法兰的位姿关系而进行TCP标定，利用至少两次示教过程产生的位姿信息即可完成TCP标定，从而减少了TCP标定过程中最少示教次数，适用于大规模工具的TCP标定，有效降低工人劳动量。
第三方面，请参照图4，图4是本申请一些实施例中提供的一种机器人TCP标定装置，用于机器人的TCP标定，机器人设有与机器人法兰安装位置相对固定的视觉传感器，示教场所中设有一靶标，装置包括：
示教模块，用于控制机器人运动使其上末端工具从两个以上不同的初始位置进行示教移动；
获取模块，用于获取两次以上示教移动中靶标相对于视觉传感器的第一位姿信息和机器人法兰相对于视觉传感器的第二位姿信息；
计算模块，用于根据第一位姿信息和第二位姿信息计算获取末端工具相对于机器人法兰的第四位姿信息；
标定模块，用于根据第四位姿信息进行TCP标定。
具体地，本申请实施例中的两次以上的示教移动与常规示教移动方式一致，即每次示教移动的目标位置为同一固定点，在本实施例中，示教移动的目标位置优选为设置在示教场所中的示教基座的尖端位置。
本申请实施例的一种机器人TCP标定装置，在机器人示教过程中，基于获取模块获取的第一位姿信息、第二位姿信息利用计算模块计算获取末端工具相对于机器人法兰的第四位姿信息，即获取了末端工具相对于机器人法兰的位姿关系而利用标定模块进行TCP标定，即利用至少两次示教过程产生的位姿信息即可完成TCP标定，从而减少了TCP标定过程中最少示教次数，适用于大规模工具的TCP标定，有效降低工人劳动量。
第四方面，请参照图5，图5为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，本申请提供一种电子设备3，包括：处理器301和存储器302，处理器301和存储器302通过通信总线303和/或其他形式的连接机构（未标出）互连并相互通讯，存储器302存储有处理器301可执行的计算机程序，当计算设备运行时，处理器301执行该计算机程序，以执行时执行上述实施例的任一可选的实现方式中的方法。
第五方面，本申请实施例提供一种存储介质，所述计算机程序被处理器执行时，执行上述实施例的任一可选的实现方式中的方法。其中，存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（Static RandomAccess Memory, 简称SRAM），电可擦除可编程只读存储器（Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory, 简称EEPROM），可擦除可编程只读存储器（ErasableProgrammable Read Only Memory, 简称EPROM），可编程只读存储器（Programmable Red-Only Memory, 简称PROM），只读存储器（Read-Only Memory, 简称ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
综上，本申请实施例一种机器人TCP标定***、方法、装置、设备及存储介质，其中，***基于第一位姿信息、第二位姿信息间接获取末端工具相对于机器人法兰的第四位姿信息，即获取了末端工具相对于机器人法兰的位姿关系而进行TCP标定，利用至少两次示教过程产生的位姿信息即可完成TCP标定，从而减少了TCP标定过程中最少示教次数，适用于大规模工具的TCP标定，有效降低工人劳动量，并有效提高测量精度、测量一致性。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机器人TCP标定***，用于机器人的TCP标定，其特征在于，包括：
机器人，包括固定安装的机器人基座；
靶标，安装在示教场所固定位置；
末端工具，安装在机器人法兰上；
视觉传感器，与机器人法兰安装位置相对固定，用于获取靶标的第一位姿信息；
示教基座，与机器人基座位置相对固定，用于作为TCP标定的示教目标；
主控器，用于控制机器人运动使末端工具移动至所述示教基座顶端，以及用于获取机器人法兰相对于视觉传感器的第二位姿信息；
所述主控器控制机器人上的末端工具从两个以上的不同位置移动至所述示教基座顶端，并根据两次以上示教过程中的所述第一位姿信息和所述第二位姿信息计算获取末端工具相对于机器人法兰的第四位姿信息以进行TCP标定。
2.根据权利要求1所述的一种机器人TCP标定***，其特征在于，机器人利用示教基座进行示教的次数为两次。
3.根据权利要求1所述的一种机器人TCP标定***，其特征在于，所述视觉传感器安装在机器人上。
4.根据权利要求1所述的一种机器人TCP标定***，其特征在于，所述控制器通过预先标定的方式获取第二位姿信息。
5.根据权利要求1所述的一种机器人TCP标定***，其特征在于，所述靶标上设有二维码。
6.根据权利要求1所述的一种机器人TCP标定***，其特征在于，所述主控器根据所述第一位姿信息计算获取末端工具相对于靶标的第三位姿信息，并根据所述第一位姿信息、第二位姿信息和第三位姿信息计算获取第四位姿信息。
7.一种机器人TCP标定方法，用于机器人的TCP标定，其特征在于，机器人设有与机器人法兰安装位置相对固定的视觉传感器，示教场所中设有一靶标，所述方法包括以下步骤：
控制机器人运动使其上末端工具从两个以上不同的初始位置进行示教移动，示教移动的目标位置为同一固定点；
获取两次以上示教移动中靶标相对于视觉传感器的第一位姿信息和机器人法兰相对于视觉传感器的第二位姿信息；
根据所述第一位姿信息和所述第二位姿信息计算获取末端工具相对于机器人法兰的第四位姿信息以进行TCP标定。
8.一种机器人TCP标定装置，用于机器人的TCP标定，其特征在于，机器人设有与机器人法兰安装位置相对固定的视觉传感器，示教场所中设有一靶标，所述装置包括：
示教模块，用于控制机器人运动使其上末端工具从两个以上不同的初始位置进行示教移动，示教移动的目标位置为同一固定点；
获取模块，用于获取两次以上示教移动中靶标相对于视觉传感器的第一位姿信息和机器人法兰相对于视觉传感器的第二位姿信息；
计算模块，用于根据所述第一位姿信息和所述第二位姿信息计算获取末端工具相对于机器人法兰的第四位姿信息；
标定模块，用于根据第四位姿信息进行TCP标定。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，运行如权利要求7所述方法中的步骤。
10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时运行如权利要求7所述方法中的步骤。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114406985B (zh) * 2021-10-18 2024-04-12 苏州迪凯尔医疗科技有限公司 一种目标追踪的机械臂方法、***、设备及存储介质
CN114227539B (zh) * 2021-12-27 2023-04-07 哈尔滨工业大学芜湖机器人产业技术研究院 汽车轮毂去毛刺工作站机器人标定工具及其标定方法
CN114235010A (zh) * 2021-12-31 2022-03-25 杭州堃博生物科技有限公司 定位追踪组件的验证方法、装置、电子设备与存储介质
CN115414117B (zh) * 2022-08-31 2023-05-09 北京长木谷医疗科技有限公司 骨科手术机器人执行末端位置坐标的确定方法及装置
CN116423526B (zh) * 2023-06-12 2023-09-19 上海仙工智能科技有限公司 一种机械臂工具坐标的自动标定方法及***、存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5297238A (en) * 1991-08-30 1994-03-22 Cimetrix Incorporated Robot end-effector terminal control frame (TCF) calibration method and device
JP2015182144A (ja) * 2014-03-20 2015-10-22 キヤノン株式会社 ロボットシステムおよびロボットシステムの校正方法
CN106003021A (zh) * 2015-03-27 2016-10-12 精工爱普生株式会社 机器人、机器人控制装置以及机器人***
CN113021358A (zh) * 2021-05-21 2021-06-25 季华实验室 机械臂工具坐标系原点标定方法、装置和电子设备

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5297238A (en) * 1991-08-30 1994-03-22 Cimetrix Incorporated Robot end-effector terminal control frame (TCF) calibration method and device
JP2015182144A (ja) * 2014-03-20 2015-10-22 キヤノン株式会社 ロボットシステムおよびロボットシステムの校正方法
CN106003021A (zh) * 2015-03-27 2016-10-12 精工爱普生株式会社 机器人、机器人控制装置以及机器人***
CN113021358A (zh) * 2021-05-21 2021-06-25 季华实验室 机械臂工具坐标系原点标定方法、装置和电子设备

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于手眼关系的机器人TCP自标定方法;王才东等;《机床与液压》;20190915;第47卷(第17期);第6-11页 *

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