機器人的標定是什么機器人標定方法有幾種

01零點標定

為什么要零點標定

在機器人零點校正時，軸被移到一個定義的機械位置，即所謂機械零位。如果機器人在這機械零位, 那么每個軸的絕對傳感器值被存儲。零點標定目的是使機器人各軸的軸角度與連接在各軸電機上的絕對值編碼器的脈沖計數(shù)值對應起來的操作。具體而言，是為了求取零度姿勢的脈沖計數(shù)值的操作。
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機器人通過閉環(huán)伺服系統(tǒng)來控制機器人各運動軸。控制器輸出控制命令來驅動每一個馬達。而馬達上裝配的稱為串行脈沖編碼器的反饋裝置將把信號反饋給控制器。在機器人操作過程中，控制器不斷的分析反饋信號，修改命令信號，從而在整個過程中一直保持正確的位置和速度?？刂破鞅仨殹爸獣浴泵總€軸的位置，以使機器人能夠準確地按原定位置移動?？刂破魍ㄟ^比較操作過程中讀取的串行脈沖編碼器的信號與機器人上已知的機械參考點信號的不同來達到這一目的。零點標定過程就是讀取已知的機械參考點的串行脈沖編碼器信號的過程。這樣的零點標定數(shù)據(jù)與其他用戶數(shù)據(jù)一起保存在控制器備份中，并在未連接電源時由電池能源保持數(shù)據(jù)。當控制器在正常條件下關閉電源時，每個串行脈沖編碼器的當前數(shù)據(jù)將保持在脈沖編碼器中，由機器人上的后備電池提供能源。當控制器重新上電時，控制器將請求從脈沖編碼器讀取數(shù)據(jù)。當控制器收到脈沖編碼器的讀取數(shù)據(jù)時，伺服系統(tǒng)才可以正確操作。這一過程可以稱為校準過程。校準在每次控制器開啟時自動進行。

正常情況下，沒有必要做零點標定，但是只要發(fā)生以下情況之一，就必須執(zhí)行零點標定:

更換電機

更換脈沖編碼器

更換減速機

更換電纜

機構部的脈沖計數(shù)備用電池耗盡

機器人的機械部分因為撞擊導致脈沖記數(shù)不能指示軸的角度

用戶坐標系（工件坐標系）標定

定義

用戶坐標系定義在工件上，在機器人動作允許范圍內的任意位置，設定任意角度的X、Y、Z 軸，原點位于機器人抓取的工件上，坐標系的方向根據(jù)客戶需要任意定義。用戶坐標可以設置多個。

標定方法

用戶坐標標定方法相對比較簡單。一般通過示教3個示教點實現(xiàn)，第一個示教點是用戶坐標系的原點；第二個示教點在X軸上，第一個示教點到第二個示教點的連線是X軸，所指方向為X正方向；第三個示教點在Y軸的正方向區(qū)域內。Z軸由右手手法則確定。

工具坐標系（TCP）標定

目的

機器人工具坐標系標定就是確定工具坐標系相對于末端連桿坐標系的變換矩陣。?

工業(yè)機器人在出廠時有一個默認的工具坐標系tool0，該工具坐標系位于機器人第六軸法蘭盤的中心，是由基坐標系通過機器人正解得到的一個旋轉偏移矩陣。實際工作中，默認的工具坐標系tool0并不能有效滿足實際工作要求，所以要根據(jù)末端執(zhí)行機構的種類和特點，重新建立一個或多個工具坐標系。為機器人建立新的工具坐標系，可以方便操作者靈活地調整機器人末端執(zhí)行機構的姿態(tài)，更加精確地控制機器人的運動軌跡。

TCP位置標定

標定步驟

1、控制機械臂移動工具從不同方位觸碰空間中某個固定點，記錄n組數(shù)據(jù)（n ? 3）；

2、計算獲得工具末端點相對機械臂末端點的位置變換；

TCF姿態(tài)標定

標定步驟

1、完成位置標定；

2、控制工具末端點分別沿x方向和z方向移動一定距離，工具末端點只在該方向上有移動，其它方向上無位移，同時固定初始姿態(tài)保持不變。實際操作上可以設置三個固定點（三個固定點滿足上述要求，點2和點3相對點1只有一個方向上的移動），使工具末端點分別觸碰這三個點然后記錄下機械臂末端位姿；

3、計算獲得工具坐標系相對機械臂末端坐標系的姿態(tài)變換；

標定方法

本體標定

見原文：?機器人標定技術研究現(xiàn)狀

相機標定

相機標定不同于手眼標定，通常指的是相機畸變標定。

鏡頭有畸變，也就是說照出的圖像與實際不符產(chǎn)生了形變。即使工業(yè)鏡頭也是有千分之幾的畸變率的。

在一個CCD相機中，存在像素坐標系，圖像坐標系，世界坐標系等。由于光學成像的問題，相機存在枕型畸變和桶型畸變，相機的像素尺寸與實際物體尺寸并不是比例關系。而且相機的安裝位置與實際的成像平面存在位姿偏差關系。通過相機標定可以將像素坐標系轉化到世界坐標系，解算出相機的內參（相機本身的參數(shù)，如焦距，X,Y方向上的像元大?。?，外參（相機與實際平面之間的位姿關系）。在halcon中，提供了圓點標定板和蜂窩標定板兩種，通過標定助手可以實現(xiàn)高精度標定，輸出相機內外參。?

手眼標定

手眼標定的實質是建立視覺像素坐標系與機器人或軸組基坐標系之間的關系。通過手眼標定，可以將工業(yè)相機看到的物體像素坐標轉換到機器人坐標上，這樣，機器人會根據(jù)轉換后的坐標完成抓取等動作。在算法層面，AX=B，A代表像素坐標系，通常指的是相機看到的像素坐標（Row,Column），B代表的是機器人基坐標系下的坐標（RobotsX,RobotsY）。通過已知的像素坐標矩陣A和機器人坐標矩陣B，便可以求出X，接下來相機定位到的像素坐標乘以X矩陣，便可以得到機器人下的坐標，從而實現(xiàn)引導機器人抓取動作。值得注意的是，手眼標定不僅僅可以完成對平面物體的抓取，大量的機器人空間抓取工作還需要考慮位姿（位置和姿態(tài)）的變化。所以，3D視覺會求解出像素坐標下的物體三維位姿信息，也可以通過這個公式求解出機器人六自由度下的坐標值。