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申请/专利权人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所

摘要：本发明公开了一种基于位姿约束和力感知的机器人标定方法，包括建立运动学模型、几何误差模型和非几何误差模型；将末端标定装置安装至机器人的末端，将几何约束装置安装至机器人的工作空间内；拖动机器人，使末端标定装置的各个标定球约束于几何约束装置上的各个V型槽中，实现位姿约束，然后拖动至不同面上的V型槽中，利用两次测量名义末端位姿与实际值之间的偏差，标定机器人的几何参数误差；此外，通过力传感器读取末端力，标定非几何误差模型；辨识相应的机器人的运动学模型参数；将辨识得到的运动学模型参数误差补偿到机器人的控制器中。本发明具有成本低廉、便携性好，且提供的末端位姿误差信息量更多，也可用于辨识非几何误差模型等优点。

主权项：1.一种基于位姿约束和力感知的机器人标定方法，其特征在于：所述方法基于一机器人标定装置实现，所述机器人标定装置包括末端标定装置和几何约束装置，所述末端标定装置包括力传感器、连接座和多个标定球，所述连接座与所述力传感器相连，所述标定球固定于连接座的一端面上，所述几何约束装置包括约束支撑座和设置于所述约束支撑座上的多个与所述标定球的数量相对应的V型槽，所述方法包括：S1，建立模型，所述模型包括机器人的运动学模型、基于位姿约束的几何误差模型和非几何误差模型；S2，测量安装，包括测量所述末端标定装置上的所述标定球相对于所述连接座的第一相对位姿，以及所述几何约束装置上各V型槽之间的第二相对位姿，测量后将所述末端标定装置安装至所述机器人的末端，将所述几何约束装置安装至机器人的工作空间内；S3，数据采集，包括多次改变所述几何约束装置在机器人的所述工作空间中的位置，在每个位置都拖动机器人，使末端标定装置的各个标定球对应约束于几何约束装置上的各个V型槽中，多次改变末端标定装置末端受力的大小和方向，将各个标定球以相同的方式触碰几何约束装置上的不同面的V型槽，读取并记录每次测量操作稳定后的关节角数据和力传感器数据；S4，参数辨识，包括对所述关节角数据和力传感器数据按照不同的几何约束装置位姿分成若干组，再按照V型槽所处面的不同分为若干小组，将同一组但不同小组中力传感器示数最小的数据两两配对代入所述几何误差模型中；将同一组数据代入所述非几何误差模型中，通过机器学习的方式进行训练，之后将辨识后的非几何误差模型增补至几何参数辨识后的运动学模型中，辨识得到相应的机器人的运动学模型参数；S5，误差补偿，包括将辨识得到的所述运动学模型参数误差补偿到机器人的控制器中。

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权利要求：

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