1.一种机器人的工具坐标系的标定方法,其特征在于,所述标定方法包括:
获取机器人上的工具对应的测量起始点;
采用成像系统获取所述工具在所述测量起始点处的第一图像;
控制所述机器人的第一目标旋转轴旋转,并在旋转后采用所述成像系统获取所述工具对应的第二图像;
控制所述工具恢复至所述测量起始点处,继续控制所述机器人的第二目标旋转轴旋转,并在旋转后采用所述成像系统获取所述工具对应的第三图像;
其中,所述第一目标旋转轴的末端固设有法兰盘,所述工具固设在所述法兰盘上;所述第一目标旋转轴和所述第二目标旋转轴连接且正交;
获取所述第一图像中的用于表征所述工具的特征点的第一位置数据,并根据所述第一位置数据确定所述工具对应的初始工具坐标系;
获取所述第二图像和所述第三图像中的用于表征所述工具的所述特征点的第二位置数据,并根据所述第二位置数据确定所述工具对应的第一工具坐标系;
其中,每次旋转操作后获取的所述第二图像均对应一个所述第一工具坐标系,每次旋转操作后获取的所述第三图像均对应一个所述第一工具坐标系;
根据所述第一工具坐标系获取所述第一目标旋转轴的第一轴数据和所述第二目标旋转轴的第二轴数据;
根据所述第一轴数据、所述第二轴数据以及所述第一目标旋转轴和所述第二目标旋转轴的交点数据,获取所述法兰盘的法兰盘坐标系对应的目标矩阵;
根据所述目标矩阵标定所述初始工具坐标系的坐标原点在所述法兰盘坐标系下的目标位置数据;
根据所述目标矩阵标定所述初始工具坐标系在所述法兰盘坐标系下的轴方向数据。
2.如权利要求1所述的机器人的工具坐标系的标定方法,其特征在于,根据所述第一工具坐标系获取所述第一目标旋转轴的第一轴数据和所述第二目标旋转轴的第二轴数据的步骤包括:
将每次旋转操作后获取的所述第二图像对应的所述第一工具坐标系转换至所述初始工具坐标系下,并获取对应的第一坐标系转换系数值,多个所述第一坐标系转换系数值构成第一工具坐标系序列;
将每次旋转操作后获取的所述第三图像对应的所述第一工具坐标系转换至所述初始工具坐标系下,并获取对应的第二坐标系转换系数值,多个所述第二坐标系转换系数值构成第二工具坐标系序列;
对所述第一工具坐标系序列进行拟合处理,获取所述第一目标旋转轴的所述第一轴数据;
对所述第二工具坐标系序列进行拟合处理,获取所述第二目标旋转轴的所述第二轴数据。
3.如权利要求1所述的机器人的工具坐标系的标定方法,其特征在于,所述根据所述第一轴数据、所述第二轴数据以及所述第一目标旋转轴和所述第二目标旋转轴的交点数据,获取所述法兰盘的法兰盘坐标系对应的目标矩阵的步骤包括:
根据所述第一轴数据、所述第二轴数据以及所述第一目标旋转轴和所述第二目标旋转轴的交点数据,采用右手定则建立所述法兰盘坐标系;
获取所述法兰盘坐标系对应的传递矩阵;
对所述传递矩阵进行求逆计算,以得到所述目标矩阵。
4.如权利要求1所述的机器人的工具坐标系的标定方法,其特征在于,所述根据所述目标矩阵标定所述初始工具坐标系的坐标原点在所述法兰盘坐标系下的目标位置数据的步骤包括:
获取所述目标矩阵中的坐标原点数据;
标定所述坐标原点数据为所述初始工具坐标系的坐标原点在所述法兰盘坐标系下的目标位置数据;和/或,
所述根据所述目标矩阵标定所述初始工具坐标系在所述法兰盘坐标系下的轴方向数据的步骤包括:
获取所述目标矩阵中的第一矩阵;
其中,所述第一矩阵用于表征所述初始工具坐标系绕所述法兰盘坐标系中的三个轴分别旋转的角度值;
根据所述角度值计算得到所述初始工具坐标系在所述法兰盘坐标系下的所述轴方向数据。
5.如权利要求1所述的机器人的工具坐标系的标定方法,其特征在于,所述控制所述机器人的第一目标旋转轴旋转的步骤包括:
控制所述机器人的所述第一目标旋转轴按照第一设定旋转增量进行旋转;
判断所述第一目标旋转轴的旋转范围是否超过第一设定阈值,若是,则停止对所述第一目标旋转轴的旋转操作;和/或,
所述控制所述机器人的第二目标旋转轴旋转的步骤包括:
控制所述机器人的第二目标旋转轴按照第一设定旋转增量进行旋转;
判断所述第二目标旋转轴的旋转范围是否超过第二设定阈值,若是,则停止对所述第二目标旋转轴的旋转操作。
6.如权利要求1所述的机器人的工具坐标系的标定方法,其特征在于,所述获取机器人上的工具对应的测量起始点的步骤之前还包括:
复位所述第二目标旋转轴的初始角度位置;和/或,
所述获取机器人上的工具对应的测量起始点的步骤包括:
标定所述成像系统的内参数;
根据所述内参数移动所述机器人的位置,直至所述机器人移动至所述测量起始点;和/或,
所述成像系统包括相机;和/或,
所述机器人包括六轴机器人,所述第一目标旋转轴为所述六轴机器人的第六关节,所述第二目标旋转轴为所述六轴机器人的第五关节。
7.一种机器人的工具坐标系的标定系统,其特征在于,所述标定系统包括起始点获取模块、第一图像获取模块、第二图像获取模块、第三图像获取模块、初始坐标系获取模块、第一坐标系获取模块、轴数据获取模块、目标矩阵获取模块、位置数据标定模块和轴方向数据标定模块;
所述起始点获取模块用于获取机器人上的工具对应的测量起始点;
所述第一图像获取模块用于采用成像系统获取所述工具在所述测量起始点处的第一图像;
所述第二图像获取模块用于控制所述机器人的第一目标旋转轴旋转,并在旋转后采用所述成像系统获取所述工具对应的第二图像;
所述第三图像获取模块用于控制所述工具恢复至所述测量起始点处,继续控制所述机器人的第二目标旋转轴旋转,并在旋转后采用所述成像系统获取所述工具对应的第三图像;
其中,所述第一目标旋转轴的末端固设有法兰盘,所述工具固设在所述法兰盘上;所述第一目标旋转轴和所述第二目标旋转轴连接且正交;
所述初始坐标系获取模块用于获取所述第一图像中的用于表征所述工具的特征点的第一位置数据,并根据所述第一位置数据确定所述工具对应的初始工具坐标系;
所述第一坐标系获取模块用于获取所述第二图像和所述第三图像中的用于表征所述工具的所述特征点的第二位置数据,并根据所述第二位置数据确定所述工具对应的第一工具坐标系;
其中,每次旋转操作后获取的所述第二图像均对应一个所述第一工具坐标系,每次旋转操作后获取的所述第三图像均对应一个所述第一工具坐标系;
所述轴数据获取模块用于根据所述第一工具坐标系获取所述第一目标旋转轴的第一轴数据和所述第二目标旋转轴的第二轴数据;
所述目标矩阵获取模块用于根据所述第一轴数据、所述第二轴数据以及所述第一目标旋转轴和所述第二目标旋转轴的交点数据,获取所述法兰盘的法兰盘坐标系对应的目标矩阵;
所述位置数据标定模块用于根据所述目标矩阵标定所述初始工具坐标系的坐标原点在所述法兰盘坐标系下的目标位置数据;
所述轴方向数据标定模块用于根据所述目标矩阵标定所述初始工具坐标系在所述法兰盘坐标系下的轴方向数据。
8.如权利要求7所述的机器人的工具坐标系的标定系统,其特征在于,所述轴数据获取模块包括第一序列获取单元、第二序列获取单元、第一轴数据获取单元和第二轴数据获取单元;
所述第一序列获取单元用于将每次旋转操作后获取的所述第二图像对应的所述第一工具坐标系转换至所述初始工具坐标系下,并获取对应的第一坐标系转换系数值,多个所述第一坐标系转换系数值构成第一工具坐标系序列;
所述第二序列获取单元用于将每次旋转操作后获取的所述第三图像对应的所述第一工具坐标系转换至所述初始工具坐标系下,并获取对应的第二坐标系转换系数值,多个所述第二坐标系转换系数值构成第二工具坐标系序列;
所述第一轴数据获取单元用于对所述第一工具坐标系序列进行拟合处理,获取所述第一目标旋转轴的所述第一轴数据;
所述第二轴数据获取单元用于对所述第二工具坐标系序列进行拟合处理,获取所述第二目标旋转轴的所述第二轴数据。
9.如权利要求7所述的机器人的工具坐标系的标定系统,其特征在于,所述目标矩阵获取模块包括坐标系建立单元、传递矩阵获取单元和目标矩阵获取单元;
所述坐标系建立单元用于根据所述第一轴数据、所述第二轴数据以及所述第一目标旋转轴和所述第二目标旋转轴的交点数据,采用右手定则建立所述法兰盘坐标系;
所述传递矩阵获取单元用于获取所述法兰盘坐标系对应的传递矩阵;
所述目标矩阵获取单元用于对所述传递矩阵进行求逆计算,以得到所述目标矩阵。
10.如权利要求7所述的机器人的工具坐标系的标定系统,其特征在于,所述位置数据标定模块包括坐标原点数据获取单元和第一标定单元;
所述坐标原点数据获取单元用于获取所述目标矩阵中的坐标原点数据;
所述第一标定单元用于标定所述坐标原点数据为所述初始工具坐标系的坐标原点在所述法兰盘坐标系下的目标位置数据;和/或,
所述轴方向数据标定模块包括第一矩阵获取单元和第二标定单元;
所述第一矩阵获取单元用于获取所述目标矩阵中的第一矩阵;
其中,所述第一矩阵用于表征所述初始工具坐标系绕所述法兰盘坐标系中的三个轴分别旋转的角度值;
所述第二标定单元用于根据所述角度值计算得到所述初始工具坐标系在所述法兰盘坐标系下的所述轴方向数据。
11.如权利要求7所述的机器人的工具坐标系的标定系统,其特征在于,所述第二图像获取模块包括第一控制旋转单元和第一判断单元;
所述第一控制旋转单元用于控制所述机器人的所述第一目标旋转轴按照第一设定旋转增量进行旋转;
所述第一判断单元用于判断所述第一目标旋转轴的旋转范围是否超过第一设定阈值,若是,则停止对所述第一目标旋转轴的旋转操作;和/或,
所述第三图像获取模块包括第二控制旋转单元和第二判断单元;
所述第二控制旋转单元用于控制所述机器人的第二目标旋转轴按照第一设定旋转增量进行旋转;
所述第二判断单元用于判断所述第二目标旋转轴的旋转范围是否超过第二设定阈值,若是,则停止对所述第二目标旋转轴的旋转操作。
12.如权利要求7所述的机器人的工具坐标系的标定系统,其特征在于,所述标定系统还包括复位模块;
所述复位模块用于复位所述第二目标旋转轴的初始角度位置;和/或,
所述起始点获取模块包括内参数标定单元和位置控制单元;
所述内参数标定单元用于标定所述成像系统的内参数;
所述位置控制单元用于根据所述内参数移动所述机器人的位置,直至所述机器人移动至所述测量起始点;和/或,
所述成像系统包括相机;和/或,
所述机器人包括六轴机器人,所述第一目标旋转轴为所述六轴机器人的第六关节,所述第二目标旋转轴为所述六轴机器人的第五关节。