双机器人基坐标系标定方法的研究*

纪慧君 苗鸿宾② 李孟虔 双 立 贾 磊

(①中北大学机械工程学院，山西 太原 030051;②山西省深孔加工工程技术研究中心，山西 太原 030051)

双机器人坐标系标定，包含机器人自身参数的标定和双机器人协调运动系统的标定。前者主要指单个机器人工具坐标系的标定，后者指两个机器人基坐标系的标定。由于机器人运动学建模中其基坐标系位于机器人内部，无法通过直接的手段测量两个机器人基坐标系之间的关系。与单机器人标定相比，双机器人标定指通过特定方法得到两个机器人基坐标系之间的位姿变换矩阵。由于非接触式标定过程复杂、设备昂贵，接触式标定的定位精度不够，目前还没有大范围使用的双机器人标定算法。

1 单机器人工具坐标系标定方法

为了解决多工作任务下频繁更换末端执行器带来的精度问题，需要对工具坐标系进行标定，其实质就是确定机器人末端法兰坐标系与机器人工具坐标系二者之间的关系[1]。一般通过使用标定针与标定台的组合可以满足高精度要求，使用标定针当作机器人的末端执行器，把标定针在笛卡尔坐标系中固连的坐标系作为工具坐标系(tool coordinate system，TCS)，这个工具坐标系的原点叫做工具中心点(tool center poin，TCP)。为了方便计算，把 TCP固定在标定针的尖端，TCS中Z轴沿着标定针指向的方向，可以做横滚运动；Y方向沿着机器人末端侧面的方向，可以做俯仰运动；X轴根据右手定则确定，如图1所示。

单机器人标定原理已经相对成熟。……