【机械臂】工具坐标系标定算法

三点法,含原点

  1. 已知用户坐标系的三个位置点:坐标系原点P0,X轴上一点Px,XY平面上一点Pxy
    【机械臂】工具坐标系标定算法

  2. 原点指向X轴正方向的向量OX = Px - P0,原点指向XY平面上点的向量OP = Pxy - P0
    【机械臂】工具坐标系标定算法

  3. 检查两向量的模长,模长太短则不能实现标定

  4. 单位向量nOX,nOP
    【机械臂】工具坐标系标定算法

  5. nOX与nOP叉乘求得Z轴方向向量OZ
    【机械臂】工具坐标系标定算法

  6. 单位向量nOZ
    【机械臂】工具坐标系标定算法

  7. nOZ与nOX叉乘求得Y轴方向向量OY
    【机械臂】工具坐标系标定算法

  8. 单位向量nOY
    【机械臂】工具坐标系标定算法

  9. 以P0作为新坐标系原点,向量n,o,a相对nOX,nOY,nOZ作为新坐标系的三个轴的单位向量
    【机械臂】工具坐标系标定算法

  10. 根据原点和三个坐标轴单位向量的值,得到新坐标系的齐次矩阵
    【机械臂】工具坐标系标定算法

三点法,不含原点

  1. 该方法需求出新坐标系原点,然后套用含原点的三点法计算新坐标系

  2. 已知用户坐标系的三个位置点:X轴方向的两点Px1和Px2,以及Y轴方向的一点Py
    【机械臂】工具坐标系标定算法

  3. 点Px1指向点Px2的向量VX1X2 = Px2 - Px1,点Px1指向点Py的向量VX1Y = Py - Px1
    【机械臂】工具坐标系标定算法

  4. 向量VX1X2 的单位向量n,为用户坐标系的x轴方向单位向量

【机械臂】工具坐标系标定算法

  1. 根据向量点乘公式
    【机械臂】工具坐标系标定算法

  2. 向量VX1X2点乘向量n,由于n为单位向量,其点积scale为Px1到Py长度的余弦
    【机械臂】工具坐标系标定算法

  3. 几何意义为Px1到在原点P0向量n方向的距离,P0 = Px1 + scale * n
    【机械臂】工具坐标系标定算法

  4. 将P0、Px2和Py代入到含原点三点法中求得用户坐标系

一点法,保持姿态

  1. 已知空间一点P0作为用户坐标系原点,用户坐标系的姿态保持与原来坐标系相同
    【机械臂】工具坐标系标定算法

  2. 得到用户坐标系的转换矩阵
    【机械臂】工具坐标系标定算法