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龙图腾网获悉浙江大学湖州研究院;新余学院申请的专利一种基于多工位测量的机械臂高精度标定方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118952206B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411202446.2，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种基于多工位测量的机械臂高精度标定方法是由万梓威;万明秀;周春琳;曹云豪;朱金力设计研发完成，并于2024-08-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于多工位测量的机械臂高精度标定方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于多工位测量的机械臂高精度标定方法，包括：一、将3D测量装置安装在第j个工位上，在机械臂末端安装测量杆；二、让机械臂驱动测量杆末端的球头进入测量区域，此时机械臂处于第i个机械臂姿态，并测量球头的球心相对于3D测量装置坐标系的坐标x，计算出此时测量杆因重力或和测量接触力导致的偏移量，并补偿到球心坐标x中，得到补偿后的球心坐标x’；三、调整机械臂的姿态重复步骤二；四、将3D测量装置安装在其他工位上，重复步骤二和步骤三；五、将补偿后的球心坐标x’换算到同一个坐标系中，得到球心坐标x”；步骤六、基于多次测量获得的机械臂的关节角q与球心坐标x”，辨识出机械臂的真实运动学参数。

本发明授权一种基于多工位测量的机械臂高精度标定方法在权利要求书中公布了：1.一种基于多工位测量的机械臂高精度标定方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一、将3D测量装置安装在多工位底座的第j个工位上，在机械臂末端安装测量杆； 步骤二、让机械臂驱动测量杆末端的球头进入3D测量装置的测量区域，此时机械臂处于第i个机械臂姿态，记录此时机械臂的关节角q，并通过3D测量装置测量球头的球心相对于3D测量装置坐标系的坐标x，基于此时测量杆的姿态角，计算出此时测量杆因重力或和测量接触力导致的偏移量，并补偿到球心坐标x中，得到补偿后的球心坐标x’，剔除掉因为测量杆变形导致的测量误差； 步骤三、调整机械臂的姿态，重复进行步骤二，获取多个测量构型的数据； 步骤四、将3D测量装置安装在多工位底座的其他工位上，重复进行步骤二和步骤三； 步骤五、基于多工位底座上不同工位之间的相对位姿关系，将补偿后的球心坐标x’换算到同一个坐标系中，得到统一坐标系后的球心坐标x”； 步骤六、基于多次测量获得的机械臂的关节角q与球心坐标x”，辨识出机械臂的真实运动学参数，完成标定； 当3D测量装置安装在第j个工位，且机械臂处于第i个机械臂姿态时，测量杆的球头的球心坐标x记作补偿后的球心坐标x’记作且补偿后的球心坐标采用以下算式进行计算： 其中是机械臂法兰坐标系{T}与测量坐标系{D}的3×3旋转矩阵，为在第j个工位和第i个机械臂姿态下测量杆的球头的球心相对于机械臂法兰坐标系{T}与的偏移矢量； 对于3D测量装置采用接触式测量的情况，测量杆TCP偏移量通过以下算式进行计算： 或者，对于3D测量装置采用非接触式测量的情况，测量杆TCP偏移量通过以下算式进行计算： 其中为在第j个工位和第i个机械臂姿态下，测量接触力导致的测量杆TCP偏移量，为重力加速度导致的测量杆TCP偏移量，CF是测量杆对测量接触力的柔度矩阵，Cg是测量杆对重力加速度的柔度矩阵，为重力加速度相对于法兰坐标系{T}的矢量值，为测量接触力相对于法兰坐标系{T}的矢量值； 其中CF是测量杆对测量接触力的柔度矩阵，通过以下算式进行计算： 其中是测量杆在不同方向上的柔度系数，通过理论计算、或实物测试、或有限元仿真分析获得； 其中Cg是测量杆对重力加速度的柔度矩阵，通过以下算式进行计算： 其内部的元素是测量杆在不同方向上的柔度系数，通过理论计算、或实物测试、或有限元仿真分析获得； 在第j个工位和第i个机械臂姿态下，测量接触力相对于法兰坐标系{T}的矢量值记作通过以下算式进行计算： 其中，是3D测量装置坐标系{D}与机械臂的法兰坐标系{T}之间的3×3旋转矩阵；是机械臂的基座坐标系{O}与法兰坐标系{T}之间的旋转矩阵，使用机械臂当前的关节角与名义运动学参数计算得到；是在第j个工位和第i个机械臂姿态下，机械臂基座坐标系{O}与3D测量装置坐标系{D}的旋转矩阵，基于标定时获取的6D基座参数得到，为安装在第j个工位的3D测量装置对测量杆的测量接触力相对于3D测量装置坐标系{D}的矢量值； 通过以下算式进行计算： 其中，χj是3D测量装置坐标系{D}与第j个工位的工位坐标系{Dj}之间的相对位姿的6D向量，Rχj是基于该6D向量中的姿态角转换出的3×3旋转矩阵，FD是3D测量装置安装在任意工位上时，3D测量装置对测量杆的测量接触力相对于该工位的工位坐标系{Dj}的矢量值； 重力加速度相对于法兰坐标系{T}的矢量值gT，通过以下算式进行计算： 其中g0是重力加速度相对于机械臂基座坐标系{O0}的矢量值；是机械臂的基座坐标系{O0}与法兰坐标系{T}之间的旋转矩阵，使用机械臂当前的关节角与名义运动学参数计算得到；由于机械臂基座坐标系{O0}的Z轴为铅垂线方向，因此g0＝g＝[0,0,9.81]T。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人浙江大学湖州研究院;新余学院，其通讯地址为：313000 浙江省湖州市西塞山路819号南太湖新区科技创新综合体B1-B2幢；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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