(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 202210557917.6 (22)申请日 2022.05.19 (71)申请人 梅卡曼德 （北京） 机 器人科技有限公 司 地址 100085 北京市海淀区创业路8号3号 楼1层3-1号1001 (72)发明人 高山　钟君　丁有爽　邵天兰　 (74)专利代理 机构 北京律和信知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11446 专利代理师 郝文博 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 通过点云获取装置对机器人进行标定的方 法以及标定系统 (57)摘要 本发明提供一种通过点云获取装置对机器 人进行标定的方法， 包括： 对所述点云获取装置 的外参进行标定， 包括确定所述点云获取装置的 坐标系相对于末端执行器的坐标系的变换关系； 通过给定的控制参数控制所述机器人的位姿； 通 过所述点云获取装置采集所述标定基准物的参 考点云； 通过所述控制参数、 所述标定基准物的 点云以及所述点云获取装置的外参， 确定所述标 定基准物的参考位置； 改变所述控制参数并根据 所述控制参数改变所述机器人的位姿； 采集所述 标定基准物的点云； 通过所述改变的控制参数、 所述标定基准物的点云以及所述点云获取装置 的外参， 确定所述标定基准物的实际位置； 根据 所述标定基准物的参考位置与实际位置之间的 偏差， 标定所述机 器人。 权利要求书2页 说明书11页 附图3页 CN 114770517 A 2022.07.22 CN 114770517 A 1.一种通过点云获取装置对机器人进行标定的方法， 其中所述机器人包括基座、 安装 在所述基座上的至少两个相互连接的运动段以及末端 执行器， 所述点云获取装置固定安装 在所述末端执 行器上， 标定基准物位于所述机器人的外 部， 所述方法包括： 对所述点云获取装置的外参进行标定， 包括确定所述点云获取装置的坐标系相对于末 端执行器的坐标系的变换关系； 通过给定的控制参数控制所述机器人的位姿； 通过所述点云获取装置采集所述标定基准物的参 考点云； 通过所述控制参数、 所述标定基准物的点云 以及所述点云获取装置的外参， 确定所述 标定基准物的参 考位置； 改变所述控制参数并根据所述控制参数改变所述机器人的位姿； 采集所述标定基准物的点云； 通过所述改变的控制参数、 所述标定基准物的点云 以及所述点云获取装置的外参， 确 定所述标定基准物的实际位置； 根据所述标定基准物的参 考位置与实际位置之间的偏差， 标定所述机器人。 2.如权利要求1所述的方法， 还包括： 重复所述改变控制参数并改变机器人位姿、 采集 点云、 确定实际位置的步骤， 获得多个所述偏差， 所述标定机器人 的步骤包括： 根据所述多 个偏差， 标定所述机器人。 3.如权利要求1所述的方法， 其中所述确定标定基准物的参 考位置的步骤 包括： 根据所述给定的控制参数， 基于所述机器人的正运动学方程， 计算所述点云获取装置 的参考位置； 根据所述 点云， 计算所述标定基准物在所述 点云获取装置的坐标系下的位置； 基于所述点云获取装置的外参以及所述标定基准物在所述点云获取装置的坐标系下 的位置， 计算所述标定基准物的参 考位置。 4.如权利要求3所述的方法， 其中所述标定机器人的步骤包括： 根据所述多个偏差， 优 化所述机器人 的正运动学方程中的参数， 所述参数包括： 表征所述运动段之间的转角的参 数； 和/或表征 所述运动段之间运动自由度的参数。 5.如权利要求3所述的方法， 其中每两个相互连接的运动段之间通过关节连接， 所述标 定机器人 的步骤包括： 根据所述多个偏差， 优化所述机器人 的每个关节在正运动学方程中 的参数。 6.如权利要求1 ‑5中任一项所述的方法， 其中所述标定基准物包括标定球， 其中所述确 定标定基准物的实际位置的步骤 包括： 通过 所述点云， 确定所述标定球的球心的位置 。 7.如权利要求8所述的方法， 其中所述标定基准物包括多个标定球， 所述多个标定球呈 预设定向， 其中所述确定标定基准物的参考位置的步骤包括： 确定每个标定球的球心的位 置； 其中所述标定机器人 的步骤包括： 根据每个标定球的球心的位置确定所述多个标定球 之间的实际定 向； 根据所述多个标定球的实际定 向与预设定 向之间的偏差， 标定所述机器 人。 8.一种用于机器人的标定系统， 其中所述机器人包括基座、 安装在所述基座上的至少 两个相互连接的运动段以及末端执 行器， 所述标定系统包括： 位于所述机器人的外 部的标定基准物；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114770517 A 2点云获取装置， 固定安装在所述末端执行器上， 其中所述点云获取装置相对于所述机 器人的外参被标定； 和 控制器， 所述控制器与所述机器人和点云获取装置通讯地耦合， 并配置成： 通过给定的控制参数控制所述机器人的位姿； 通过所述点云获取装置采集所述标定基准物的参 考点云； 通过所述控制参数、 所述标定基准物的点云 以及所述点云获取装置的外参， 确定所述 标定基准物的参 考位置； 改变所述控制参数并根据所述控制参数改变所述机器人的位姿； 采集所述标定基准物的点云； 通过所述改变的控制参数、 所述标定基准物的点云 以及所述点云获取装置的外参， 确 定所述标定基准物的实际位置； 根据所述标定基准物的参 考位置与实际位置之间的偏差， 标定所述机器人。 9.如权利要求8所述的方法， 其中所述控制器配置成： 重复所述改变控制参数并改变机 器人位姿、 采集点云、 确定实际位置的步骤， 获得多个所述偏差， 所述标定机器人的步骤包 括： 根据所述多个偏差， 标定所述机器人。 10.如权利要求8或9所述的方法， 其中所述控制器 配置成： 根据所述给定的控制参数， 基于所述机器人的正运动学方程， 计算所述点云获取装置 的参考位置； 根据所述 点云， 计算所述标定基准物在所述 点云获取装置的坐标系下的位置； 基于所述点云获取装置的外参以及所述标定基准物在所述点云获取装置的坐标系下 的位置， 计算所述标定基准物的参 考位置。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114770517 A 3