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基于六自由度机器人有着良好的性能和灵活性，其与多种工具结合使用，并应用于许多不同的任务。然而，每次引入一个新的工具，都需要精准的校准，然后才能发挥机器人的能力。通常校准耗时很长而且不准确，防碍和拖延了工业过程的生产和平稳运行。现在科研人员创造了一个有效的定位教学法，可以快速校准六自由度机器人使用新的工具且不依赖于制造商的测量或外部传感器。该方法简单、准确，实用性强。
校准
六自由度机器人在执行任务时需要保持和移动工具。为了获得满意的性能，机器人在工作时必须知道工具的准确位置。每次装配不同的工具时，机器人必须再次精确地校准。
校准六自由度机器人有不同的方法。如接触参考组件，使用距离传感器，以及使用激光干涉测量。此外，外部传感器，如摄影系统，可以安装在机器人的不同位置，以获得机器人校准参考对象的精确位置。
这些方法既费时又复杂。现在科研人员已经开发出一种更简单的方法，取得了良好的效果。我们将解释下面的方法。
确定工具的中心
我们使用运动学派的准确方法来确定工具中心点（TCP），并且所有的机器人定位都是在这一点的基础上定义的。TCP是在世界坐标系中定义的，笛卡尔坐标系统可以定位世界上的任何一点。相对于机器人，坐标系统始终保持静止。
工具坐标系
工具坐标定义工具的位置和姿态，坐标的零点位于工具的中心点（TCP）。机器人的TCP在执行笛卡尔运动时将移动到编程位置。更换工具将改 变工具的坐标系统，因此它需要重新调整，新的TCP可以到达目标准确位置。在许多机器人应用中，TCP的轨迹意味着机器人工作空间中的一条复杂路径，通常是一个具有可变姿态的线性路径。这个工具本身需要偶尔更换，甚至需要经常更换。每次更换工具时，必须在机器人恢复之前确定和配置一组新的几何参数。在大多数工业应用中，位置指令是最实用的机器人任务规划方法。在使用这种方法时，必须有高精度的刀具参数（通常是来自制造商），包括刀具的角偏差（偏航、俯仰和滚转）和笛卡尔偏移，从而产生具有可控刀具姿态的直线轨迹。
遗憾的是，操作者经常发现几何参数识别工具会受到一定的限制，例如：（1）从制造商的工具上获取数据的大小；（2）没有可用的硬件帮助；（3）不知道工具是如何安装到机器人法兰上的。面对这些限制，每次更换工具时，操作者必须浪费大量的时间来校准工具。
简化校准的精确评价
科研人员已经开发出了一种快速、准确的刀具几何参数估计方法，无需外部传感器，视觉或其他援助，而无需拆卸工具。在这个位置的教学方法，只需放在几个不同的岗位和职位了六自由度机器人TCP，然后自动输入工具尺寸评价算法。该算法能快速确定新工具的精确标定参数，使刀具能够快速投入使用。
随着刀具位置和姿态样本的增加，该标定方法的精度将得到提高。我们的实验表明，逆齐次变换矩阵可能不能产生预期的结果，但使用最小二乘法将产生精确的校准值。
校准
六自由度机器人在执行任务时需要保持和移动工具。为了获得满意的性能，机器人在工作时必须知道工具的准确位置。每次装配不同的工具时，机器人必须再次精确地校准。
校准六自由度机器人有不同的方法。如接触参考组件，使用距离传感器，以及使用激光干涉测量。此外，外部传感器，如摄影系统，可以安装在机器人的不同位置，以获得机器人校准参考对象的精确位置。
这些方法既费时又复杂。现在科研人员已经开发出一种更简单的方法，取得了良好的效果。我们将解释下面的方法。
确定工具的中心
我们使用运动学派的准确方法来确定工具中心点（TCP），并且所有的机器人定位都是在这一点的基础上定义的。TCP是在世界坐标系中定义的，笛卡尔坐标系统可以定位世界上的任何一点。相对于机器人，坐标系统始终保持静止。
工具坐标系
工具坐标定义工具的位置和姿态，坐标的零点位于工具的中心点（TCP）。机器人的TCP在执行笛卡尔运动时将移动到编程位置。更换工具将改 变工具的坐标系统，因此它需要重新调整，新的TCP可以到达目标准确位置。在许多机器人应用中，TCP的轨迹意味着机器人工作空间中的一条复杂路径，通常是一个具有可变姿态的线性路径。这个工具本身需要偶尔更换，甚至需要经常更换。每次更换工具时，必须在机器人恢复之前确定和配置一组新的几何参数。在大多数工业应用中，位置指令是最实用的机器人任务规划方法。在使用这种方法时，必须有高精度的刀具参数（通常是来自制造商），包括刀具的角偏差（偏航、俯仰和滚转）和笛卡尔偏移，从而产生具有可控刀具姿态的直线轨迹。
遗憾的是，操作者经常发现几何参数识别工具会受到一定的限制，例如：（1）从制造商的工具上获取数据的大小；（2）没有可用的硬件帮助；（3）不知道工具是如何安装到机器人法兰上的。面对这些限制，每次更换工具时，操作者必须浪费大量的时间来校准工具。
简化校准的精确评价
科研人员已经开发出了一种快速、准确的刀具几何参数估计方法，无需外部传感器，视觉或其他援助，而无需拆卸工具。在这个位置的教学方法，只需放在几个不同的岗位和职位了六自由度机器人TCP，然后自动输入工具尺寸评价算法。该算法能快速确定新工具的精确标定参数，使刀具能够快速投入使用。
随着刀具位置和姿态样本的增加，该标定方法的精度将得到提高。我们的实验表明，逆齐次变换矩阵可能不能产生预期的结果，但使用最小二乘法将产生精确的校准值。
关键词： 六自由度机器人
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