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申请/专利权人：华中科技大学无锡研究院;无锡黎曼机器人科技有限公司

摘要：本发明涉及一种求解全局最优的组合式机器人接触式标定方法及系统。本发明包括获取在机器人的红宝石测头与标准球接触时，机器人手腕末端的坐标系到机器人基坐标系的齐次变换矩阵；基于所述红宝石测头的坐标系原点和所述标准球的球心分别在机器人基坐标系下的位置，建立标定模型；基于所述标定模型，根据非线性最小二乘优化方法，建立目标函数；基于所述目标函数，利用L‑M方法与DIRECT方法进行循环迭代计算，得到所述目标函数的全局最优解；基于所述全局最优解，得到红宝石测头的坐标系原点位置参数，从而完成测量坐标系TCP的标定。本发明通过相互迭代的过程获得全局最优解，保证算法的效率，提高机器人加工系统测量坐标系标定精度。

主权项：1.一种求解全局最优的组合式机器人接触式标定方法，其特征在于，包括：获取在机器人的红宝石测头与标准球接触时，机器人手腕末端的坐标系到机器人基坐标系的齐次变换矩阵；基于所述红宝石测头的坐标系原点和所述标准球的球心分别在机器人基坐标系下的位置，建立标定模型；基于所述标定模型，根据非线性最小二乘优化方法，建立目标函数；基于所述目标函数，利用L-M方法与DIRECT方法进行循环迭代计算，得到所述目标函数的全局最优解，包括：设置L-M方法的初始参数并迭代计算，响应于所述目标函数通过L-M方法迭代计算收敛至局部最小值，将对应所述局部最小值的局部最小值点作为DIRECT方法的初始参数；响应于所述目标函数通过DIRECT方法迭代计算得到的函数值小于所述局部最小值，更新L-M方法的初始参数，将对应所述函数值的点作为L-M方法的新的初始参数，再次迭代计算；重复循环迭代计算步骤，直至通过L-M方法得到所述目标函数的全局最优解；基于所述全局最优解，得到红宝石测头的坐标系原点位置参数；基于所述红宝石测头的坐标系原点和所述标准球的球心分别在机器人基坐标系下的位置，建立标定模型，包括：以标准球为参考目标，建立标定模型为： ，其中，为红宝石测头的坐标系原点TCP在机器人基坐标系{B}下的位置；是标准球的球心在机器人基坐标系{B}下的位置，其数值未知；R和r分别是标准球的半径和红宝石测头的半径；所述目标函数为： ， 。

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