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龙图腾网获悉上海发那科机器人有限公司申请的专利一种基于探针的工业机器人工具坐标系校准方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116117621B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310164172.1，技术领域涉及：B24B9/04；该发明授权一种基于探针的工业机器人工具坐标系校准方法是由宁艺文;吴钰屾;黄万永;黄志伟;周兵设计研发完成，并于2023-02-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于探针的工业机器人工具坐标系校准方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于探针的工业机器人工具坐标系校准方法，包括：先将探针标定块安装于机器人1的末端执行器上，利用探针标定块与固定的探针触碰将机器人用户坐标系建立在探针的探针球头中心；然后拆除探针标定块，安装电主轴及工具标定块，保持工具标定块轴线与针状磨刀轴线重合；机器人手持工具标定块以一定的姿态与固定安装的探针进行触碰获取机器人点位，并通过获取的点位数据及相关算法将机器人工具坐标系进行校准。本发明降低了操作难度，提高了工具坐标系标定精度，建立了一种高精度工具坐标系校准方法，解决了机器人工具坐标系标定精度低的问题。

本发明授权一种基于探针的工业机器人工具坐标系校准方法在权利要求书中公布了：1.一种基于探针的工业机器人工具坐标系校准方法，其特征在于，包括： S1： 将探针标定块安装至机器人的末端，在所述探针标定块的几何中心建立过渡工具坐标系；布置探针； 所述机器人手持所述探针标定块，分别从三个方向与所述探针进行触碰，分别得到在机器人世界坐标系下的三个触碰点位Pnxn，yn，zn，三个所述触碰点位Pnxn，yn，zn包括：P1x1，y1，z1、P2x2，y2，z2、和P3x3，y3，z3； 在所述探针的球头中心建立探针用户坐标系UF1X，Y，Z，0，0，0，所述探针用户坐标系的方向与所述机器人世界坐标系方向一致，其中，X=x1+l2+R；Y=y1+b2+R；Z=z1+h2+R；其中，l,b,h为所述探针标定块在三个方向上的宽度；R为所述探针的球头半径； S2： 实施所述探针用户坐标系的修正方法，所述探针用户坐标系的修正方法包括： 在所述探针用户坐标系UF1X，Y，Z，0，0，0下，所述机器人手持所述探针标定块沿着所述探针用户坐标系的X方向与所述探针进行触碰，记录触碰点位P4x4，y4，z4；所述机器人手持所述探针标定块，使所述探针标定块旋转180°后沿着所述探针用户坐标系的-X方向与所述探针进行触碰，记录点位为P5x5，y5，z5；得到所述探针用户坐标系的X方向的修正量为ΔX=x4+x5； 在所述探针用户坐标系UF1X，Y，Z，0，0，0下，所述机器人手持所述探针标定块沿着所述探针用户坐标系的Y方向与所述探针进行触碰，记录触碰点位P6x6，y6，z6；所述机器人手持所述探针标定块，使所述探针标定块旋转180°后沿着所述探针用户坐标系的的-Y方向与所述探针进行触碰，记录点位P7x7，y7，z7；得到所述探针用户坐标系的Y方向的修正量为ΔY=y6+y7； 在所述探针用户坐标系UF1X，Y，Z，0，0，0下，所述机器人手持所述探针标定块沿着所述探针用户坐标系的-Z方向与所述探针进行触碰，记录触碰点位P8x8，y8，z8；得到所述探针用户坐标系的Z方向的修正量为ΔZ=z8-h2-R； 得到修正后的探针用户坐标系UF1’X，Y，Z，0，0，0； 其中，UF1’X，Y，Z，0，0，0=UF1X，Y，Z，0，0，0×； S3： 拆卸所述探针标定块，安装打磨电主轴，将工具标定块安装至机器人的末端；在所述工具标定块的圆柱底端中心手动建立初始工具坐标系； 所述初始工具坐标系UT1X，Y，Z，W，P，R，其中，所述初始工具坐标系UT1的X，Y，Z确定了所述初始工具坐标系的原点位置；所述初始工具坐标系UT1的W确定了所述初始工具坐标系UT1的X轴的旋转姿态，所述初始工具坐标系UT1的P确定了所述初始工具坐标系UT1的Y轴的旋转姿态，所述初始工具坐标系UT1的R确定了所述初始工具坐标系UT1的Z轴的旋转姿态； S4： 在初始工具坐标系下和所述修正后的探针用户坐标系下，机器人手持所述工具标定块与所述探针进行触碰，触碰的初始位置由初始工具坐标系标定块的尺寸数据自动生成，触碰后得到在初始坐标系下触碰点的精确位置数值P1xp1，yp1，zp1、P2xp2，yp2，zp2、W1xw1，yw1，zw1、W2xw2，yw2，zw2； 计算所述初始工具坐标系UT1的W的修正量W，计算所述初始工具坐标系UT1的P的修正量P； 其中，； 其中，； 将修正量W和修正量P补偿至所述初始工具坐标系UT1X，Y，Z，W，P，R以得到修正后的工具坐标系UT1’X，Y，Z，W，P，R； 其中，UT1’X，Y，Z，W，P，R=UT1X，Y，Z，W，P，R×；其中，=0； S5： 在所述修正后的探针用户坐标系下，所述机器人手持所述工具标定块以固定姿态与所述探针从三个方向进行触碰，得到触碰点的实际精确数值X5x5，y5，z5、X6x6，y6，z6、X7x7，y7，z7；通过X5x5，y5，z5、X6x6，y6，z6、X7x7，y7，z7计算得到实际圆心Ox，y，z，将实际Ox，y，z与理论圆心O00，0，0比较，计算得到工具坐标系X方向的偏差值和Y方向的偏差值ΔY； 其中，；； 其中，；；；； 将修正量和修正量ΔY补偿至所述修正后的工具坐标系UT1’X，Y，Z，W，P，R以得到再次修正后的工具坐标系UT1’’X，Y，Z，W，P，R； 其中，UT1’’X，Y，Z，W，P，R=UT1’X，Y，Z，W，P，R×； S6： 在所述再次修正后的探针用户坐标系下，所述机器人手持所述工具标定块从上往下运动，使下表面与所述探针进行触碰，得到触碰点的实际精确数值Z8x8，y8，z8，若实际工具坐标系不在工具标定块下表面，则计算得到工具坐标系Z方向的偏差值ΔZ； 其中，； 将修正量补偿至所述再次修正后的工具坐标系UT1’’X，Y，Z，W，P，R以得到三次修正后的工具坐标系UT1’’’X，Y，Z，W，P，R； 其中，UT1’’’X，Y，Z，W，P，R=UT1’’X，Y，Z，W，P，R×。

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