(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210527027.0 (22)申请日 2022.05.16 (71)申请人 伯朗特机 器人股份有限公司 地址 523000 广东省东莞 市大朗镇沙步村 沙富路83号 (72)发明人 杨思远　田坤淼　杨仲秋　李家晖　 (74)专利代理 机构 厦门市新 华专利商标代理有 限公司 3 5203 专利代理师 朱凌　徐勋夫 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种六轴通用机 器人校准方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于Levenberg ‑Marquard 算法的六轴通用机器人校准方法， 其综合考虑了 5、 6轴的机械耦合以及工具坐标的影响， 最终确 定出22个校准参数； 在求解校准参数过程， 本发 明基于最终确定的校准参数建立六轴通用机器 人运动学正解模型， 求解机器人末端位姿， 并得 出校准参数的雅可比矩阵； 然后基于SVD法构建 转换矩阵 ， 得出位置坐标误差； 最后， 利用 Levenberg ‑Marquard算法对校准参数的雅可比 矩阵和坐标误差处理， 迭代都得最佳的校准参 数。 本发明充分考虑了机器人安装时产生的误差 因素， 并将其作为校准参数添加至校准过程中， 从而有效提高了 机器人的校准精度。 权利要求书5页 说明书11页 附图2页 CN 115026809 A 2022.09.09 CN 115026809 A 1.一种基于Levenberg ‑Marquard算法的六轴通用机器人校准方法， 其特征在于： 包括 以下步骤： 步骤1、 架设通用六轴机器人， 将靶球固定 于机器人末端合 适位置； 步骤2、 设置最大迭代次数m， 初始化迭代次数i 为0， 设置极小值 ε； 步骤3、 使用示教器生成n个不同关节空间位姿， n不小于50， 且相邻两组对应关节角中 至少有一对关节角相差不小于15 °； 步骤4、 对n个关节空间位姿分别 使用D‑H法求取其末端位姿， 求取校准参数的雅可比矩 阵J， 以及使用激光跟踪仪测量末端位置； 步骤5、 根据SVD法构造其求解位置及测量位置的转换矩阵， 使用转换矩阵求得新的求 解位置， 得到位置坐标误差向量： 步骤6、 根据雅克比矩阵和对应点的距离求： 海森矩阵H＝(JT·J+μ·I)， 误差向量g＝ JT·L,更新校准 参数 ηi+1＝ ηi+H‑1·g， 迭代计数值加1， i+ +； 步骤7、 判断误差向量的模长是否小于极小值ε， 如果小于极小值， 则直接导出校准参 数； 步骤8、 如果误差向量的模长大于极小值ε， 判断此次误差是否小于上次误差， 如果小于 上次误差， 设置 μ＝ μ/10， 如果大于上次误差， 设置 μ＝ μ ×10， 并带入校准参数继续求解末端 位置。 2.根据权利要求1所述的一种基于Levenberg ‑Marquard算法的六轴通用机器人校准方 法， 其特征在于： 所述 步骤4中， 使用D ‑H法求取末端位姿如下： 建立连杆坐标系： z0、 z1、 z2、 z3、 z4、 z5为1、 2、 3、 4、 5、 6关节旋转轴； 1系原点相对0系原 点沿x1方向偏置为L1、 沿z0方向偏置为L2， z1轴由z0轴绕x0轴旋转 得到； 2系原点相对1系 原点沿x2方向偏置为L3， x2轴由x1轴绕z1轴旋转 得到； 3系原点相对2系原点沿x3方向偏 置为L4,z3轴由z2轴绕x2轴旋转 得到； 4系原点相对3系原点沿z3方向偏置为L5,z4轴由z3 轴绕x3轴旋转 得到； z5轴由z4轴绕x4轴旋转 得到； 6系原点相对于5系原点 沿z5轴方向 偏置为L6； 确定校准 参数如下：权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115026809 A 25轴和6轴存在机 械耦合时， 其影响系数设置为r56， 5轴、 6轴的校正 参数更新如下： 基于上述校正 参数， 六轴机器人末端位姿为： 存在机械耦合时， A6包含A5中的参数k5则有： 权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115026809 A 3