一种机器人零点校准方法及装置

摘要

本发明公开了一种机器人零点校准方法，包括：在机器人轴的零点位置丢失后，获取所述机器人轴的粗定位零点位置；以所述粗定位零点位置为起点，按照原始轨迹运行机器人，获取运行后的所述机器人轴的第一实际位置；将运行后的所述机器人轴示教到轨迹对中位置，获取示教后的所述机器人轴的第二实际位置；根据所述第一实际位置和所述第二实际位置，对所述粗定位零点位置进行微调，获取所述机器人轴的零点位置。相应的，本发明还公开了一种机器人零点校准装置。采用本发明实施例，能够快速、准确地校准机器人的零点位置。

权利要求

1.一种机器人零点校准方法，其特征在于，包括：在机器人轴的零点位置丢失后，获取所述机器人轴的粗定位零点位置；

以所述粗定位零点位置为起点，按照原始轨迹运行机器人，获取运行后的所述机器人轴的第一实际位置；

将运行后的所述机器人轴示教到轨迹对中位置，获取示教后的所述机器人轴的第二实际位置；

根据所述第一实际位置和所述第二实际位置，对所述粗定位零点位置进行微调，获取所述机器人轴的零点位置。

2.如权利要求1所述的机器人零点校准方法，其特征在于，所述在机器人轴更换电机后，获取所述机器人轴的零点粗定位位置，具体包括：在机器人轴的零点位置丢失后，接收操作人员发出的对所述机器人轴进行示教的第一控制指令；

根据所述第一控制指令移动所述机器人轴，以将所述机器人轴示教到机器人基座的凹槽对中位置；

获取示教后的所述机器人轴的位置，并将获取的位置作为所述机器人的粗定位零点位置。

3.如权利要求1所述的机器人零点校准方法，其特征在于，所述将运行后的所述机器人轴示教到轨迹对中位置，获取示教后的所述机器人轴的第二实际位置，具体包括：接收操作人员发出的对所述机器人轴示教的第二控制指令；

根据所述第二控制指令移动所述机器人轴，以将所述机器人轴示教到轨迹对中位置；

获取示教后的所述机器人轴的位置，并将获取的位置作为所述机器人的第二实际位置。

4.如权利要求1所述的机器人零点校准方法，其特征在于，所述根据所述第一实际位置和所述第二实际位置，对所述粗定位零点位置进行微调，获取所述机器人轴的零点位置，具体包括：计算所述第一实际位置和所述第二实际位置的差值；

根据所述差值对所述粗定位零点位置进行微调，获取所述机器人轴的零点位置。

5.如权利要求4所述的机器人零点校准方法，其特征在于，所述差值为弧度值。

6.一种机器人零点校准装置，其特征在于，包括：粗定位模块，用于在机器人轴的零点位置丢失后，获取所述机器人轴的粗定位零点位置；

运行模块，用于以所述粗定位零点位置为起点，按照原始轨迹运行机器人，获取运行后的所述机器人轴的第一实际位置；

示教模块，用于将运行后的所述机器人轴示教到轨迹对中位置，获取示教后的所述机器人轴的第二实际位置；以及，微调模块，用于根据所述第一实际位置和所述第二实际位置，对所述粗定位零点位置进行微调，获取所述机器人轴的零点位置。

7.如权利要求6所述的机器人零点校准装置，其特征在于，所述粗定位模块具体包括：第一控制指令单元，用于在机器人轴的零点位置丢失后，接收操作人员发出的对所述机器人轴进行示教的第一控制指令；

第一示教单元，用于根据所述第一控制指令移动所述机器人轴，以将所述机器人轴示教到机器人基座的凹槽对中位置；以及，粗定位零点位置获取单元，用于获取示教后的所述机器人轴的位置，并将获取的位置作为所述机器人的粗定位零点位置。

8.如权利要求6所述的机器人零点校准装置，其特征在于，所述示教模块具体包括：第二控制指令单元，用于接收操作人员发出的对所述机器人轴示教的第二控制指令；

第二示教单元，用于根据所述第二控制指令移动所述机器人轴，以将所述机器人轴示教到轨迹对中位置；以及，第二实际位置获取单元，用于获取示教后的所述机器人轴的位置，并将获取的位置作为所述机器人的第二实际位置。

9.如权利要求6所述的机器人零点校准装置，其特征在于，所述微调模块具体包括：差值计算单元，用于计算所述第一实际位置和所述第二实际位置的差值；以及，微调单元，用于根据所述差值对所述粗定位零点位置进行微调，获取所述机器人轴的零点位置。

10.如权利要求9所述的机器人零点校准装置，其特征在于，所述差值为弧度值。

说明书

一种机器人零点校准方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种机器人零点校准方法及装置。

背景技术

[0002] 随着设备自动化水平的提高，现代化生产工业对设备修复时间的要求逐步缩短。ABB机器人作为现代化生产应用的一部分，当电机需要更换或外力导致机器人零点丢失时，由于初始零点示教为目视设定，而每次观察不可能完全一致，从而导致再次采用目视设定会与初始设定零点位置存在偏差，放大到工具侧时，偏差约为±2mm以上，不能满足自动化生产精度要求。而重新示教机器人程序中每个轨迹点的位置，但是重新对不同工件进行轨迹示教，由于工件较多，导致耗时较长。而如果联系厂家，让专业的技术人员到现场进行技术支持，等待时间较长，使用专用工具时间长，且会产生技术支援费用。

发明内容

[0003] 本发明实施例提出一种机器人零点校准方法及装置，能够快速、准确地校准机器人的零点位置。

[0004] 本发明实施例提供一种机器人零点校准方法，包括：

[0005] 在机器人轴的零点位置丢失后，获取所述机器人轴的粗定位零点位置；

[0006] 以所述粗定位零点位置为起点，按照原始轨迹运行机器人，获取运行后的所述机器人轴的第一实际位置；

[0007] 将运行后的所述机器人轴示教到轨迹对中位置，获取示教后的所述机器人轴的第二实际位置；

[0008] 根据所述第一实际位置和所述第二实际位置，对所述粗定位零点位置进行微调，获取所述机器人轴的零点位置。

[0009] 进一步地，所述在机器人轴更换电机后，获取所述机器人轴的零点粗定位位置，具体包括：

[0010] 在机器人轴的零点位置丢失后，接收操作人员发出的对所述机器人轴进行示教的第一控制指令；

[0011] 根据所述第一控制指令移动所述机器人轴，以将所述机器人轴示教到机器人基座的凹槽对中位置；

[0012] 获取示教后的所述机器人轴的位置，并将获取的位置作为所述机器人的粗定位零点位置。

[0013] 进一步地，所述将运行后的所述机器人轴示教到轨迹对中位置，获取示教后的所述机器人轴的第二实际位置，具体包括：

[0014] 接收操作人员发出的对所述机器人轴示教的第二控制指令；

[0015] 根据所述第二控制指令移动所述机器人轴，以将所述机器人轴示教到轨迹对中位置；

[0016] 获取示教后的所述机器人轴的位置，并将获取的位置作为所述机器人的第二实际位置。

[0017] 进一步地，所述根据所述第一实际位置和所述第二实际位置，对所述粗定位零点位置进行微调，获取所述机器人轴的零点位置，具体包括：

[0018] 计算所述第一实际位置和所述第二实际位置的差值；

[0019] 根据所述差值对所述粗定位零点位置进行微调，获取所述机器人轴的零点位置。

[0020] 优选地，所述差值为弧度值。

[0021] 相应地，本发明实施例还提供一种机器人零点校准装置，包括：

[0022] 粗定位模块，用于在机器人轴的零点位置丢失后，获取所述机器人轴的粗定位零点位置；

[0023] 运行模块，用于以所述粗定位零点位置为起点，按照原始轨迹运行机器人，获取运行后的所述机器人轴的第一实际位置；

[0024] 示教模块，用于将运行后的所述机器人轴示教到轨迹对中位置，获取示教后的所述机器人轴的第二实际位置；以及，

[0025] 微调模块，用于根据所述第一实际位置和所述第二实际位置，对所述粗定位零点位置进行微调，获取所述机器人轴的零点位置。

[0026] 进一步地，所述粗定位模块具体包括：

[0027] 第一控制指令单元，用于在机器人轴的零点位置丢失后，，接收操作人员发出的对所述机器人轴进行示教的第一控制指令；

[0028] 第一示教单元，用于根据所述第一控制指令移动所述机器人轴，以将所述机器人轴示教到机器人基座的凹槽对中位置；以及，

[0029] 粗定位零点位置获取单元，用于获取示教后的所述机器人轴的位置，并将获取的位置作为所述机器人的粗定位零点位置。

[0030] 进一步地，所述示教模块具体包括：

[0031] 第二控制指令单元，用于接收操作人员发出的对所述机器人轴示教的第二控制指令；

[0032] 第二示教单元，用于根据所述第二控制指令移动所述机器人轴，以将所述机器人轴示教到轨迹对中位置；以及，

[0033] 第二实际位置获取单元，用于获取示教后的所述机器人轴的位置，并将获取的位置作为所述机器人的第二实际位置。

[0034] 进一步地，所述微调模块具体包括：

[0035] 差值计算单元，用于计算所述第一实际位置和所述第二实际位置的差值；以及，[0036] 微调单元，用于根据所述差值对所述粗定位零点位置进行微调，获取所述机器人轴的零点位置。

[0037] 优选地，所述差值为弧度值。

[0038] 实施本发明实施例，具有如下有益效果：

[0039] 本发明实施例提供的机器人零点校准方法及装置，能够在机器人轴的零点位置丢失后，先对机器人轴的零点位置进行粗定位，再按照原始轨迹运行机器人，获取机器人轴的运行误差，进而根据该误差调整粗定位零点位置，以获取机器人轴实际的零点位置，无需重新示教机器人轨迹，也不需要专业工具，即可实现机器人零点位置的快速、准确校准，达到原有程序轨迹的精确性保障，且节约成本。

附图说明

[0040] 图1是本发明提供的机器人零点校准方法的一个实施例的流程示意图；

[0041] 图2是本发明提供的机器人零点校准装置的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

[0042] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0043] 参见图1，本发明提供的机器人零点校准方法的一个实施例的流程示意图，包括：

[0044] S1、在机器人轴的零点位置丢失后，获取所述机器人轴的粗定位零点位置；

[0045] S2、以所述粗定位零点位置为起点，按照原始轨迹运行机器人，获取运行后的所述机器人轴的第一实际位置；

[0046] S3、将运行后的所述机器人轴示教到轨迹对中位置，获取示教后的所述机器人轴的第二实际位置；

[0047] S4、根据所述第一实际位置和所述第二实际位置，对所述粗定位零点位置进行微调，获取所述机器人轴的零点位置。

[0048] 需要说明的是，在机器人更换电机或外力导致机器人零点丢失后，需要对机器人中丢失零点的机器人轴重新进行零点校准。先对该机器人轴进行手动示教，粗定位出该机器人轴的零点位置，获得该机器人轴的粗定位零点位置。进而，以该粗定位零点位置为起始点，按照原始轨迹使机器人运行到轨迹中的任意一点，记录下运行后的机器人轴的第一实际位置。由于机器人轴的粗定位零点位置与初始的零点位置具有偏差，使得机器人轴运行后的第一实际位置与轨迹对中位置具有偏差，通过手动示教将机器人轴从第一实际位置调整到轨迹对中位置，并记录下此时机器人轴的第二实际位置。最后，根据机器人轴运行后的第一实际位置和示教后的第二轨迹位置，即可相应地对机器人轴的粗定位零点位置进行调整，以调整为机器人轴初始的零点位置。采用先粗定位再微调的方式来校准机器人零点位置，使零点位置的校准更加快速、准确。

[0049] 进一步地，所述在机器人轴更换电机后，获取所述机器人轴的零点粗定位位置，具体包括：

[0050] 在机器人轴的零点位置丢失后，接收操作人员发出的对所述机器人轴进行示教的第一控制指令；

[0051] 根据所述第一控制指令移动所述机器人轴，以将所述机器人轴示教到机器人基座的凹槽对中位置；

[0052] 获取示教后的所述机器人轴的位置，并将获取的位置作为所述机器人的粗定位零点位置。

[0053] 需要说明的是，在机器人轴的零点位置丢失后，操作人员在操作端对该机器人轴进行示教操作，以对机器人轴的零点位置进行粗定位。操作人员目视机器人基座的凹槽对中位置，旋转操作端的示教旋钮，以移动机器人轴，使机器人轴示教到凹槽对中位置。其中，凹槽对中位置与机器人轴初始的零点位置相近。示教后，操作人员在操作端点击校准功能按钮，对机器人内部数据进行更新，即对机器人轴的零点位置进行重新定义，以将机器人轴的零点位置定义为机器人轴示教后的当前位置，从而实现机器人轴的零点位置粗定位。

[0054] 进一步地，所述将运行后的所述机器人轴示教到轨迹对中位置，获取示教后的所述机器人轴的第二实际位置，具体包括：

[0055] 接收操作人员发出的对所述机器人轴示教的第二控制指令；

[0056] 根据所述第二控制指令移动所述机器人轴，以将所述机器人轴示教到轨迹对中位置；

[0057] 获取示教后的所述机器人轴的位置，并将获取的位置作为所述机器人的第二实际位置。

[0058] 需要说明的是，以粗定位零点位置为起始点，仍按照原轨迹来运行机器人，使得机器人运行后的位置出现偏移。例如，以实际的零点位置为起始点运行机器人到P点，机器人轴位于轨迹对中位置，包括但不限于销和销座的对中、销和销孔的对中、两个方形平面的对中等。而以粗定位零点位置为起始点重新运行机器人到P点，机器人轴出现偏移，即销和销座不对中、销和销孔不对中、两个方形平面不对中等。通过示教器读取出此时机器人轴的第一实际位置，用 L1表示。进而，通过操作人员对运行后的机器人进行手动示教。操作人员目视轨迹对中位置，旋转操作端的示教旋钮，以移动机器人轴，使机器人轴示教到轨迹对中位置，例如，通过旋转示教旋钮，使销和销座、销和销孔或两个方形平面等处于对中状态。通过示教器读取出此时机器人轴的第二实际位置，用L2 表示。

[0059] 进一步地，所述根据所述第一实际位置和所述第二实际位置，对所述粗定位零点位置进行微调，获取所述机器人轴的零点位置，具体包括：

[0060] 计算所述第一实际位置和所述第二实际位置的差值；

[0061] 根据所述差值对所述粗定位零点位置进行微调，获取所述机器人轴的零点位置。

[0062] 需要说明的是，在读取出机器人轴的第一实际位置L1和第二实际位置L2 后，计算第一实际位置L1和第二实际位置L2之间的差值X1＝L2-L1，并根据该差值X1对粗定位零点位置进行微调。其中，若粗定位零点位置比实际零点位置向机器人转轴的正向偏差X1位置，则X1为负值；若粗定位零点位置比实际零点位置向机器人转轴负向偏差X1位置，则X1为正值。例如，第一实际位置 L1＝0.36884弧度，第二实际位置L2＝0.39403弧度，即可计算出粗定位零点位置所需微调的值X1＝L2-L1＝0.39403-0.36884＝0.02519弧度。在对粗定位零点位置微调后，操作人员在操作端点击校准功能按钮，以对机器人轴的零点位置进行重新定义，获取精调后的机器人轴的零点位置。

[0063] 优选地，所述差值为弧度值。

[0064] 需要说明的是，在通过示教器读取机器人轴的第一实际位置和第二实际位置时，操作人员操作示教器以使第一实际位置和第二实际位置以弧度形式进行显示，从而计算出的第一实际位置和第二实际位置的差值为弧度值，进而根据弧度值来对粗定位零点位置进行精调，使调整后的零点位置精确到±0.5mm，调整地更加精确。

[0065] 本发明实施例提供的机器人零点校准方法，能够在机器人轴的零点位置丢失后，先对机器人轴的零点位置进行粗定位，再按照原始轨迹运行机器人，获取机器人轴的运行误差，进而根据该误差调整粗定位零点位置，以获取机器人轴实际的零点位置，无需重新示教机器人轨迹，也不需要专业工具，即可实现机器人零点位置的快速、准确校准，且节约成本。

[0066] 相应的，本发明还提供一种机器人零点校准装置，能够实现上述实施例中的机器人零点校准方法的所有流程。

[0067] 参见图2，是本发明提供的机器人零点校准装置的一个实施例的结构示意图，包括：

[0068] 粗定位模块1，用于在机器人轴的零点位置丢失后，获取所述机器人轴的粗定位零点位置；

[0069] 运行模块2，用于以所述粗定位零点位置为起点，按照原始轨迹运行机器人，获取运行后的所述机器人轴的第一实际位置；

[0070] 示教模块3，用于将运行后的所述机器人轴示教到轨迹对中位置，获取示教后的所述机器人轴的第二实际位置；以及，

[0071] 微调模块4，用于根据所述第一实际位置和所述第二实际位置，对所述粗定位零点位置进行微调，获取所述机器人轴的零点位置。

[0072] 进一步地，所述粗定位模块具体包括：

[0073] 第一控制指令单元，用于在机器人轴的零点位置丢失后，接收操作人员发出的对所述机器人轴进行示教的第一控制指令；

[0074] 第一示教单元，用于根据所述第一控制指令移动所述机器人轴，以将所述机器人轴示教到机器人基座的凹槽对中位置；以及，

[0075] 粗定位零点位置获取单元，用于获取示教后的所述机器人轴的位置，并将获取的位置作为所述机器人的粗定位零点位置。

[0076] 进一步地，所述示教模块具体包括：

[0077] 第二控制指令单元，用于接收操作人员发出的对所述机器人轴示教的第二控制指令；

[0078] 第二示教单元，用于根据所述第二控制指令移动所述机器人轴，以将所述机器人轴示教到轨迹对中位置；以及，

[0079] 第二实际位置获取单元，用于获取示教后的所述机器人轴的位置，并将获取的位置作为所述机器人的第二实际位置。

[0080] 进一步地，所述微调模块具体包括：

[0081] 差值计算单元，用于计算所述第一实际位置和所述第二实际位置的差值；以及，[0082] 微调单元，用于根据所述差值对所述粗定位零点位置进行微调，获取所述机器人轴的零点位置。

[0083] 优选地，所述差值为弧度值。

[0084] 本发明实施例提供的机器人零点校准装置，能够在机器人轴的零点位置丢失后，先对机器人轴的零点位置进行粗定位，再按照原始轨迹运行机器人，获取机器人轴的运行误差，进而根据该误差调整粗定位零点位置，以获取机器人轴实际的零点位置，无需重新示教机器人轨迹，也不需要专业工具，即可实现机器人零点位置的快速、准确校准，达到原有程序轨迹的精确性保障，且节约成本。

[0085] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。