一种机械手工具坐标的标定方法、装置及机器人

摘要

本发明公开了一种机械手工具坐标的标定方法、装置及机器人。其中方法包括：获取至少一个待标定产品的几何中心坐标；根据机械手的工具坐标系转换所述几何中心坐标为工具中心点；根据所述工具中心点对机械手的工具坐标进行标定。本发明提供技术方案实现了以规则形状产品几何中心为工具中心点的工具坐标快速标定，夹具更换或维修后无需重新标定，提高了工作效率。

权利要求

1.一种机械手工具坐标的标定方法，其特征在于，包括：获取至少一个待标定产品的几何中心坐标；

根据机械手的工具坐标系转换所述几何中心坐标为工具中心点；

根据所述工具中心点对机械手的工具坐标进行标定；

所述机械手工具坐标的标定方法包括至少两个待标定产品；

获取至少一个待标定产品的几何中心坐标包括：

获取每一待标定产品的几何中心坐标；

根据机械手的工具坐标系转换所述几何中心坐标为工具中心点，包括：根据机械手的工具坐标系转换每一所述几何中心坐标为工具中心点；

根据所述工具中心点对机械手的工具坐标进行标定，包括：根据每一所述工具中心点对机械手的工具坐标进行标定。

2.根据权利要求1所述的机械手工具坐标的标定方法，其特征在于，获取至少一个待标定产品的几何中心坐标，包括：安装定位工装；其中，所述定位工装包括第一挡板和第二挡板；所述第二挡板置于水平面，所述第一挡板与所述第二挡板垂直安装；

基于参考大地坐标系标定所述第一挡板；若所述第一挡板发生偏转，则计算定位工装基于参考大地坐标系的偏转角度；

根据所述偏转角度计算置于定位工装内的所述待标定产品的几何中心坐标。

3.根据权利要求2所述的机械手工具坐标的标定方法，其特征在于，若所述第一挡板未发生偏转，则根据所述待标定产品的尺寸计算置于定位工装内的所述待标定产品的几何中心坐标。

4.根据权利要求2所述的机械手工具坐标的标定方法，其特征在于，根据所述偏转角度计算置于定位工装内的所述待标定产品的几何中心坐标，包括：获取所述第二挡板的几何中心坐标作为取料点；

根据所述待标定产品的尺寸、所述取料点的坐标和所述第二挡板的尺寸计算所述待标定产品位于定位工装内的几何中心坐标相对于所述取料点的坐标的偏移量；

根据所述取料点的坐标、所述偏移量和所述偏转角度计算所述待标定产品的几何中心坐标。

5.根据权利要求2所述的机械手工具坐标的标定方法，其特征在于，计算定位工装基于参考大地坐标系的偏转角度，包括：通过所述机械手抓取所述待标定产品，将所述待标定产品的任一边缘与所述第一挡板对齐，记录所述机械手的末端法兰中心的第一坐标；

将所述待标定产品沿所述第一挡板水平平移任意距离，记录所述机械手的末端法兰中心的第二坐标；

根据所述第一坐标和所述第二坐标计算所述第一挡板基于参考大地坐标系的偏转角度。

6.根据权利要求4所述的机械手工具坐标的标定方法，其特征在于，计算所述待标定产品的几何中心坐标的计算公式为：其中，P4.x为所述待标定产品的几何中心坐标的第一坐标；P4.y为所述待标定产品的几何中心坐标的第二坐标；P4.z为所述待标定产品的几何中心坐标的第三坐标；P3.x为所述第二挡板的几何中心坐标的第一坐标；P3.y为所述第二挡板的几何中心坐标的第二坐标；P3.z为所述第二挡板的几何中心坐标的第三坐标；θ为水平偏转角度；H为机器人夹具至产品表面的高度；dx为产品几何中心相对于所述第二挡板的几何中心的横向偏移量；dy为产品几何中心相对于所述第二挡板的几何中心的纵向偏移量。

7.一种机械手工具坐标的标定装置，其特征在于，包括：坐标获取模块，用于获取至少一个待标定产品的几何中心坐标；

获取至少一个待标定产品的几何中心坐标包括：

获取每一待标定产品的几何中心坐标；

转换模块，用于根据机械手的工具坐标系转换所述几何中心坐标，作为工具中心点；

根据机械手的工具坐标系转换所述几何中心坐标为工具中心点，包括：根据机械手的工具坐标系转换每一所述几何中心坐标为工具中心点；

标定模块，用于根据所述工具中心点对机械手的工具坐标进行标定；

根据所述工具中心点对机械手的工具坐标进行标定，包括：根据每一所述工具中心点对机械手的工具坐标进行标定。

8.根据权利要求7所述的机械手工具坐标的标定装置，其特征在于，还包括定位工装，所述定位工装包括：第一挡板和第二挡板；所述第二挡板置于水平面，所述第一挡板与所述第二挡板垂直安装；

所述坐标获取模块包括：

偏转计算单元，用于当发生偏转时计算定位工装基于参考大地坐标系的偏转角度；

坐标计算单元，用于根据所述偏转角度计算置于定位工装内的所述待标定产品的几何中心坐标；

坐标计算单元还用于当未发生偏转时根据所述待标定产品的尺寸计算置于定位工装内的所述待标定产品的几何中心坐标。

9.一种机器人，其特征在于，包括权利要求7‑8任一所述机械手工具坐标的标定装置。

说明书

一种机械手工具坐标的标定方法、装置及机器人

技术领域

[0001] 本发明实施例涉及机械手标定技术，尤其涉及一种机械手工具坐标的标定方法、装置及机器人。

背景技术

[0002] 在装配、码垛和包装等工艺过程，需要机械手辅助搬运，机械手通常采用工具坐标系进行标定。现有技术中，一般使用4点法、5点法或6点法来进行标定，也就是说通过机器人工具中心点以不同的姿态去对准外部参考点。但对于吸盘、夹爪或夹起的产品几何中心而言，上述方法对工具中心点不易标记，并且操作繁琐。此外，当工具维修或更换后需要重新标定，从而降低工作效率，影响机械手标定的一致性。

发明内容

[0003] 本发明提供一种机械手工具坐标的标定方法、装置及机器人，实现了以规则形状产品几何中心为工具中心点的工具坐标快速标定，夹具更换或维修后无需重新标定，提高了工作效率。

[0004] 第一方面，本发明实施例提供了一种机械手工具坐标的标定方法，包括：

[0005] 获取至少一个待标定产品的几何中心坐标。

[0006] 根据机械手的工具坐标系转换所述几何中心坐标为工具中心点。

[0007] 根据所述工具中心点对机械手的工具坐标进行标定。

[0008] 可选的，获取至少一个待标定产品的几何中心坐标，包括：

[0009] 安装定位工装。其中，所述定位工装包括第一挡板和第二挡板。所述第二挡板置于水平面，所述第一挡板与所述第二挡板垂直安装。

[0010] 基于参考大地坐标系标定所述第一挡板。若所述第一挡板发生偏转，则计算定位工装基于参考大地坐标系的偏转角度。

[0011] 根据所述偏转角度计算置于定位工装内的所述待标定产品的几何中心坐标。

[0012] 可选的，若所述第一挡板未发生偏转，则根据所述待标定产品的尺寸计算置于定位工装内的所述待标定产品的几何中心坐标。

[0013] 可选的，根据所述偏转角度计算置于定位工装内的所述待标定产品的几何中心坐标，包括：

[0014] 获取所述第二挡板的几何中心坐标作为取料点。

[0015] 根据所述待标定产品的尺寸、所述取料点的坐标和所述第二挡板的尺寸计算所述待标定产品位于定位工装内的几何中心坐标相对于所述取料点的坐标的偏移量。

[0016] 根据所述取料点的坐标、所述偏移量和所述偏转角度计算所述待标定产品的几何中心坐标。

[0017] 可选的，计算定位工装基于参考大地坐标系的偏转角度，包括：

[0018] 通过所述机械手抓取所述待标定产品，将所述待标定产品的任一边缘与所述第一挡板对齐，记录所述机械手的末端法兰中心的第一坐标。

[0019] 将所述待标定产品沿所述第一挡板水平平移任意距离，记录所述机械手的末端法兰中心的第二坐标。

[0020] 根据所述第一坐标和所述第二坐标计算所述第一挡板基于参考大地坐标系的偏转角度。

[0021] 可选的，包括至少两个待标定产品。

[0022] 获取至少一个待标定产品的几何中心坐标包括：

[0023] 获取每一待标定产品的几何中心坐标。

[0024] 根据机械手的工具坐标系转换所述几何中心坐标为工具中心点，包括：

[0025] 根据机械手的工具坐标系转换每一所述几何中心坐标为工具中心点。

[0026] 根据所述工具中心点对机械手的工具坐标进行标定，包括：

[0027] 根据每一所述工具中心点对机械手的工具坐标进行标定。

[0028] 可选的，计算所述待标定产品的几何中心坐标的计算公式为：

[0029]

[0030] 其中，P4.x为所述待标定产品的几何中心坐标的第一坐标。P4.y为所述待标定产品的几何中心坐标的第二坐标。P4.z为所述待标定产品的几何中心坐标的第三坐标。P3.x为所述第二挡板的几何中心坐标的第一坐标。P3.y为所述第二挡板的几何中心坐标的第二坐标。P3.z为所述第二挡板的几何中心坐标的第三坐标。θ为所述水平偏转角度。H为机器人夹具至产品表面的高度。dx为产品几何中心相对于所述第二挡板的几何中心的横向偏移量。dy为产品几何中心相对于所述第二挡板的几何中心的纵向偏移量。

[0031] 第二方面，本发明实施例提供了一种机械手工具坐标的标定装置，包括：

[0032] 坐标获取模块，用于获取至少一个待标定产品的几何中心坐标。

[0033] 转换模块，用于根据机械手的工具坐标系转换所述几何中心坐标，作为工具中心点。

[0034] 标定模块，用于根据所述工具中心点对机械手的工具坐标进行标定。

[0035] 可选的，所述机械手工具坐标的标定装置还包括定位工装，所述定位工装包括：第一挡板和第二挡板。所述第二挡板置于水平面，所述第一挡板与所述第二挡板垂直安装。

[0036] 所述坐标获取模块包括：

[0037] 偏转计算单元，用于当发生偏转时计算定位工装基于参考大地坐标系的偏转角度。

[0038] 坐标计算单元，用于根据所述偏转角度计算置于定位工装内的所述待标定产品的几何中心坐标。

[0039] 坐标计算单元还用于当未发生偏转时根据所述待标定产品的尺寸计算置于定位工装内的所述待标定产品的几何中心坐标。

[0040] 第三方面，本发明实施例提供了一种机器人，包括本发明实施例任意所述机械手工具坐标的标定装置。

[0041] 本发明实施例提供的技术方案，通过获取至少一个待标定产品的几何中心坐标，将该产品的几何中心坐标作为机械手的工具中心点，利用工具坐标点对机械手的工具坐标进行标定，从而建立机械手末端法兰和工具坐标点相对应的位置关系。工具中心点的位置相对于机械手的末端法兰中心点是固定的，当夹具更换或维修后，只需保证夹具仍可以取起产品，不需重新标定，工具中心点仍与机械手末端法兰保持相对位置，从而无需重新标定，提高了夹具更换或维修后工作效率。

附图说明

[0042] 图1为本发明实施例提供的一种机械手工具坐标的标定方法的流程示意图。

[0043] 图2为本发明实施例提供的一种定位工装与待标定产品的结构示意图。

[0044] 图3为本发明实施例提供的一种根据偏转角度计算待标定产品的几何中心坐标的流程示意图。

[0045] 图4为本发明实施例提供的一种定位工装与待标定产品的几何关系结构示意图。

[0046] 图5为本发明实施例提供的一种机械手标定位置的结构示意图。

[0047] 图6为本发明实施例提供的一种计算定位工装基于参考大地坐标系的偏转角度的流程示意图。

[0048] 图7为本发明实施例提供的又一种定位工装与待标定产品的结构示意图。

[0049] 图8为本发明实施例提供的又一种机械手工具坐标的标定方法的流程示意图。

[0050] 图9为本发明实施例提供的又一种定位工装与待标定产品的结构示意图。

[0051] 图10为本发明实施例提供的又一种定位工装与待标定产品的结构示意图[0052] 图11为本发明实施例提供的又一种机械手工具坐标的标定方法的流程示意图。

[0053] 图12为本发明实施例提供的一种机械手工具坐标的标定装置的结构示意图。

具体实施方式

[0054] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0055] 图1为本发明实施例提供的一种机械手工具坐标的标定方法的流程示意图，参见图1，适用于装配、码垛和包装等应用中，机械手夹具更换或维修后的工具标定，该方法可以由机械手工具坐标的标定装置来执行，集成于机器人的控制单元内，该装置可采用硬件和/或软件的方式来实现。该方法具体包括如下步骤：

[0056] S110、获取至少一个待标定产品的几何中心坐标。

[0057] 具体的，根据操作平台可以建立参考大地坐标系，其中，参考大地坐标系是根据水平面二维坐标系的基础上根据右手定则增加第三维坐标即Z轴，而形成包括X、Y和Z轴的参考大地坐标系。其中，可以根据实际的需要确定参考大地坐标系的原点。将待标定产品放置在工作台的预设区域根据参考大地坐标系获取待标定产品的几何中心坐标。其中，预设区域可以包括机械手抓取该产品需放置的目标位置区域。

[0058] S120、根据机械手的工具坐标系转换几何中心坐标为工具中心点。

[0059] 其中，工具坐标系是标定了工具相对于机器手末端法兰的位置和姿态，确定工具坐标系，才能使机器人明白自己该如何运动让工具到达指定的位置并摆出相应的姿态。将待标定产品的几何中心坐标转换为工具坐标系下的工具坐标，并将该工具坐标作为工具中心点，也就是说，将待标定产品的几何中心作为工具中心点。

[0060] S130、根据所述工具中心点对机械手的工具坐标进行标定。

[0061] 具体的，将工具中心点作为工具坐标系的原点，通过标定机器手末端法兰与工具中心点的位置关系。工具中心点的位置相对于机械手的末端法兰中心点是固定的，以这个工具中心点为原点建立工具坐标系其实就可以看做相对于机械手的末端法兰的平移和旋转。因此当机械手的夹具更换或维修后，只需保证夹具可以取起产品，不需重新标定，工具中心点的精度不会丢失。

[0062] 本发明实施例提供的技术方案，通过获取至少一个待标定产品的几何中心坐标，将该产品的几何中心坐标作为机械手的工具中心点，利用工具坐标点对机械手的工具坐标进行标定，从而建立机械手末端法兰和工具坐标点相对应的位置关系。工具中心点的位置相对于机械手的末端法兰中心点是固定的，以规则形状产品几何中心为工具中心点的工具坐标快速标定，当夹具更换或维修后，只需保证夹具仍可以取起产品，不需重新标定，工具中心点仍与机械手末端法兰保持相对位置，从而无需重新标定，提高了夹具更换或维修后工作效率。

[0063] 基于上述实施例，可选的，获取至少一个待标定产品的几何中心坐标，包括：

[0064] 安装定位工装。其中，定位工装包括第一挡板和第二挡板。第二挡板置于水平面，第一挡板与第二挡板垂直安装。

[0065] 基于参考大地坐标系标定第一挡板。若第一挡板发生偏转，则计算定位工装基于参考大地坐标系的偏转角度。

[0066] 根据偏转角度计算置于定位工装内的待标定产品的几何中心坐标。

[0067] 具体的，图2为本发明实施例提供的一种定位工装与待标定产品的结构示意图，参见图2，定位工装包括第一挡板330、第二挡板310和至少两个用于定位和固定的可控制机械340，示例性的，可控制机械340可以为气缸或电机。第一挡板330和第二挡板310垂直安装。
在操作平台上安装定位工装，第二挡板310放置在参考大地坐标系x轴和y轴形成的水平面上，第一挡板330垂直于第二挡板连接。定位工装用于将机械手夹取的产品，定位放置在目标区域。定位工装安装完成后，根据第一挡板330的位置，确认第一挡板310与参考大地坐标系x轴方向的偏转角度。如果第一挡板310位存在偏转角度，可以根据第一挡板310的坐标参数计算的偏转角度。根据待标定产品的尺寸以及偏转角度可以根据几何关系定位待标定产品的几何中心坐标。

[0068] 可选的，若第一挡板未发生偏转，则根据待标定产品的尺寸计算置于定位工装内的待标定产品的几何中心坐标。

[0069] 具体的，如果第一挡板未发生偏转，则根据定位工装，待标定产品可以无偏转的放置在目标区域，因此可以通过产品类型确认该产品的尺寸，根据尺寸数据就可以获取对应参考大地坐标系的几何中心的坐标。

[0070] 基于上述实施例，图3为本发明实施例提供的一种根据偏转角度计算待标定产品的几何中心坐标的流程示意图，参见图3，该方法包括：

[0071] S210、获取第二挡板的几何中心坐标作为取料点。

[0072] 具体的，图4为本发明实施例提供的一种定位工装与待标定产品的几何关系结构示意图。结合图2参见图4，取料点是机器人末端法兰中心夹取产品时的定位点。将取料点P3设置为第二挡板310的几何中心。机器人末端法兰中心包括激光发射器或尖锥，通过激光发射器或尖锥可以对准第二挡板310的几何中心，从而可以获取第二挡板310的几何中心坐标，通过示教作为机械手的工具坐标系的取料点P3。

[0073] S220、根据待标定产品的尺寸、取料点的坐标和第二挡板的尺寸计算待标定产品位于定位工装内的几何中心坐标相对于取料点的坐标的偏移量。

[0074] 具体的，待标定产品可以为矩形或圆形等形状，需要说明的是待标定产品的形状仅做示例，并不具体限制。示例性的，本发明实施例待标定产品采用矩形。设定第二挡板310的长度为L0，宽度W0。该矩形产品320的长度L1，宽度W1。矩形产品320的上边与第一挡板330相抵并对齐，上边相邻的边与第二挡板310相抵并对齐。根据矩形产品320与第二挡板310的位置关系可以计算位于定位工装内的矩形产品320的几何中心P4坐标相对于取料点P3的坐标的偏移量。示例性的计算公式：

[0075]

[0076] 其中，dx为矩形产品几何中心相对于第二挡板的几何中心的横向偏移量。dy为矩形产品几何中心相对于第二挡板的几何中心的纵向偏移量。

[0077] S230、根据取料点的坐标、偏移量和偏转角度计算待标定产品的几何中心坐标。

[0078] 具体的，通过待标定产品与定位工装的位置关系，建立三角几何关系，利用偏移量和偏转角度，根据取料点P3的坐标即第二挡板的几何中心坐标，可以计算出待标定产品的几何中心坐标。本实施例中，图5为本发明实施例提供的一种机械手标定位置的结构示意图，结合图4参见图5，通过标定的取料点P3的坐标，根据偏移量和偏转角度即可完成待标定产品的几何中心P4坐标的计算，进而可以完成工具中心点的标定，此时机械手350将该产品几何中心作为工具中心点。通过标定机器手末端法兰与工具中心点的位置关系，使工具中心点的位置相对于机械手的末端法兰中心点是固定的，也就是说取料点P3和工具中心点(标定产品的几何中心P4)相对位置是固定的。从而可以完成标定。相比于现有技术中，使用4点法、5点法或6点法来进行标定，整个过程简化了机械手的标定操作，提高了工作效率。

[0079] 可选的，计算待标定产品的几何中心坐标的计算公式为：

[0080]

[0081] 其中，P4.x为待标定产品的几何中心坐标的第一坐标。P4.y为待标定产品的几何中心坐标的第二坐标。P4.z为待标定产品的几何中心坐标的第三坐标。P3.x为第二挡板的几何中心坐标的第一坐标。P3.y为第二挡板的几何中心坐标的第二坐标。P3.z为第二挡板的几何中心坐标的第三坐标。θ为水平偏转角度。H为机器人夹具至产品表面的高度。dx为产品几何中心相对于第二挡板的几何中心的横向偏移量。dy为产品几何中心相对于第二挡板的几何中心的纵向偏移量。

[0082] 具体的，继续参见图4，根据几何关系纵向偏移量dy与辅助线S2的夹角为偏转角度θ，横向偏移量dx与辅助线S1的夹角同样为偏转角度θ，可以计算横向偏移量dx与偏转角度θ的余弦乘积和纵向偏移量dy与偏转角度θ的正弦乘积，根据几何关系利用取料点P3的x轴方向的坐标减去横向偏移量dx与偏转角度θ的余弦乘积，并加上纵向偏移量dy与偏转角度θ的正弦乘积可以求得待标定产品的x轴上的坐标。同样的，计算横向偏移量dx与偏转角度θ的正弦乘积和纵向偏移量dy与偏转角度θ的余弦乘积，根据几何关系利用取料点P3的y轴方向的坐标减去横向偏移量dx与偏转角度θ的正弦乘积，再减去纵向偏移量dy与偏转角度θ的余弦乘积可以求得待标定产品的y轴上的坐标。待标定产品的z轴上的坐标可以利用取料点P3的z轴方向的坐标减去机器人夹具至产品表面的高度，即机器人夹具至取料点P3的高度。

[0083] 当定位工装没有偏转角度时，也就是说，第一挡板没有发生偏移。此时可以根据待标定产品与第二挡板的位置关系可以计算位于定位工装内的待标定产品的几何中心坐标相对于取料点的坐标的偏移量。根据几何关系纵向偏移量dy与辅助线S2的夹角为0，同样的，横向偏移量dx与辅助线S1的夹角也为0，此时根据取料点的坐标的偏移量和取料点的坐标就可以计算确认待标定产品的坐标。也可以根据计算待标定产品的几何中心坐标的计算公式进行求解。

[0084] 基于上述实施例，图6为本发明实施例提供的一种计算定位工装基于参考大地坐标系的偏转角度的流程示意图，参见图6，具体步骤包括：

[0085] S510、通过机械手抓取待标定产品，将待标定产品的任一边缘与第一挡板对齐，记录机械手的末端法兰中心的第一坐标。

[0086] 具体的，图7为本发明实施例提供的又一种定位工装与待标定产品的结构示意图，参见图7，通过机械手抓取待标定产品，以待标定产品为矩形为例，通过机械手将矩形产品320的任意一边抵住第一挡板410并对齐，记录此时机械手的末端法兰中心的坐标作为第一坐标P1。

[0087] S520、将待标定产品沿第一挡板水平平移任意距离，记录机械手的末端法兰中心的第二坐标。

[0088] 具体的，记录第一坐标P1后，通过机械手将矩形产品320沿第一挡板410平移任意距离，待静止后，记录此时机械手的末端法兰中心的坐标作为第二坐标P2。

[0089] S530、根据第一坐标和第二坐标计算第一挡板基于参考大地坐标系的偏转角度。

[0090] 具体的，结合图4参见图7，根据第一坐标P1和第二坐标P2根据几何关系可以计算第一挡板410的偏转角度。计算第一挡板基于大地坐标系的水平偏转角度的计算公式为：

[0091] θ＝a tan 2(P2.y‑P1.y,P2.x‑P1.x)

[0092] 其中，θ为水平偏转角度。atan2为方位角函数。P1.x为机械手的末端法兰中心的第一坐标。P2.x为机械手的末端法兰中心第一坐标。P1.y为机械手的末端法兰中心的第二坐标。P2.y为机械手的末端法兰中心的第二坐标。其中，atan2函数为当第一参数a的绝对值比第二参数b的绝对值大时使用atan(a/b)，否则使用atan(b/a)，可以保证数据计算的稳定性。并且只要定位工装与机械手的末端法兰中心之间的相对位置没有变化，无需再次标定定位工装的偏转。

[0093] 基于上述实施例，图8为本发明实施例提供的又一种机械手工具坐标的标定方法的流程示意图，参见图8，包括至少两个待标定产品。获取至少一个待标定产品的几何中心坐标包括：

[0094] S710、获取每一待标定产品的几何中心坐标。

[0095] 具体的，图9为本发明实施例提供的又一种定位工装与待标定产品的结构示意图，图10为本发明实施例提供的又一种定位工装与待标定产品的结构示意图，参见图9和图10，当机械手一次抓取多个待标定产品时，需要确定每一个待标定产品几何中心P4坐标，根据操作平台可以建立参考大地坐标系，其中，参考大地坐标系是根据水平面二维坐标系的基础上根据右手定则增加第三维坐标即Z轴，而形成包括X、Y和Z轴的参考坐标系。其中，可以根据实际的需要确定参考大地坐标系的原点。将待标定产品放置在工作台的预设区域根据参考大地坐标系获取待标定产品的几何中心坐标。其中，预设区域可以包括机械手抓取该产品需放置的目标位置区域。

[0096] 根据机械手的工具坐标系转换所述几何中心坐标为工具中心点，包括：

[0097] S720、根据机械手的工具坐标系转换每一几何中心坐标为工具中心点。

[0098] 具体的，将每个待标定产品的几何中心坐标转换为工具坐标系下的工具坐标，并将该工具坐标作为工具中心点，也就是说，将每个待标定产品的几何中心作为工具中心点。

[0099] 根据工具中心点对机械手的工具坐标进行标定，包括：

[0100] S730、根据每一工具中心点对机械手的工具坐标进行标定。

[0101] 具体的，通过标定机器手末端法兰与每个工具中心点的位置关系。每个工具中心点(待标定产品几何中心P4)的位置相对于机械手的末端法兰中心点(取料点P3)是固定的，以这个工具中心点为原点建立工具坐标系其实就可以看做相对于机械手的末端法兰的平移和旋转。因此当机械手的夹具更换或维修后，只需保证夹具可以取起产品，不需重新标定，工具中心点的精度不会丢失。

[0102] 图11为本发明实施例提供的又一种机械手工具坐标的标定方法的流程示意图，参见图11，对机械手进行工具标定过程，首先在操作平台安装定位工装，其中定位工装包括第一挡板、第二挡板和至少两个用于定位和固定的可控制机械，示例性的，可控制机械可以为气缸或电机。定位工装安装完成后基于参考大地坐标系标定定位工装第一挡板的偏转角度。录入定位工装的第一挡板、第二挡板和待标定产品的尺寸信息。根据第二挡板的几何中心坐标示教取料点，在第一挡板发生偏转时，根据待标定产品的尺寸、取料点的坐标、第二挡板的尺寸和偏转角度计算待标定产品的几何中心坐标。并将待标定产品的几何中心坐标转换为工具中心点进行标定机械手。

[0103] 图12为本发明实施例提供的一种机械手工具坐标的标定装置的结构示意图，参见图12，该装置包括：

[0104] 坐标获取模块1210，用于获取至少一个待标定产品的几何中心坐标。

[0105] 转换模块1220，用于根据机械手的工具坐标系转换几何中心坐标，作为工具中心点。

[0106] 标定模块1230，用于根据工具中心点对机械手的工具坐标进行标定。

[0107] 具体的，根据操作平台可以建立参考大地坐标系，其中，参考大地坐标系是根据水平面二维坐标系的基础上根据右手定则增加第三维坐标即Z轴，而形成包括X、Y和Z轴的参考大地坐标系。其中，可以根据实际的需要确定参考大地坐标系的原点。将待标定产品放置在工作台的预设区域坐标获取模块1210获取待标定产品的几何中心坐标。其中，预设区域可以包括机械手抓取该产品需放置的目标位置区域。转换模块1220将待标定产品的几何中心坐标转换为工具坐标，将待标定产品的几何中心作为工具中心点。标定模块1230将工具中心点作为工具坐标系的原点，标定机器人末端法兰与工具中心点的位置关系。其中，工具中心点的位置相对于机械手的末端法兰中心点是固定的，以这个工具中心点为原点建立工具坐标系其实就可以看做相对于机械手的末端法兰的平移和旋转。

[0108] 本发明实施例提供的技术方案，通过坐标获取模块获取至少一个待标定产品的几何中心坐标，转换模块将该产品的几何中心坐标转换为机械手的工具中心点，标定模块利用工具坐标点对机械手的工具坐标进行标定，从而建立机械手末端法兰和工具坐标点相对应的位置关系。工具中心点的位置相对于机械手的末端法兰中心点是固定的，当夹具更换或维修后，只需保证夹具仍可以取起产品，不需重新标定，工具中心点仍与机械手末端法兰保持相对位置，从而无需重新标定，提高了夹具更换或维修后工作效率。

[0109] 可选的，机械手工具坐标的标定装置还包括定位工装，定位工装包括：第一挡板和第二挡板。第二挡板置于水平面，第一挡板与第二挡板垂直安装。

[0110] 坐标获取模块包括：

[0111] 偏转计算单元，用于当发生偏转时计算定位工装基于参考大地坐标系的偏转角度。

[0112] 坐标计算单元，用于根据偏转角度计算置于定位工装内的待标定产品的几何中心坐标。

[0113] 坐标计算单元还用于当未发生偏转时根据待标定产品的尺寸计算置于定位工装内的待标定产品的几何中心坐标。

[0114] 本发明实施例提供的机械手工具坐标的标定装置与本发明任意实施例提供的机械手工具坐标的标定方法属于相同的发明构思，具有相应的有益效果，未在本实施例详尽的技术细节详见本发明任意实施例提供的机械手工具坐标的标定方法。

[0115] 本发明实施例还提供了一种机器人，包括本发明实施例任意机械手工具坐标的标定装置。具体的，机器人通过机械手抓取，用于装配、码垛或包装等工程应用。因其包括本发明任一实施例提供的机械手工具坐标的标定装置，因而也具有相同的有益效果，在此不再赘述。

[0116] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。