常規的EOAT機器人工具中心點方法都為標定末端尖點，依靠機器人在多個不同姿態時，使得末端尖點對準空間一固定的尖點來標定。如焊接機器人的末端焊絲、噴槍、或其他工具點為尖點末端的工具。

而對于末端工具為夾具的機器人，目前則沒有有效的手段去標定夾具的工具中心。依靠純機械設計的結構去預估的中心又受到了加工、安裝等的影響，不準確，且夾具必須在抓取工件時對抓取物有二次定位功能。

在機器人智能化碼垛應用中，傳統的示教放置點已不再適用，Z終工件放置位置依靠上位機計算生成。但僅確定在世界坐標系下工件的放置位置，并不能直接計算出機器人的放置姿態，完成此過程需要得到抓取工件后，工件的工具中心點位姿。同樣，通過離線編程導出機器人軌跡同樣需要計算得到工具中心點位姿。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有技術中夾具夾取工件后，難以計算工具中心點的問題，而提供一種減少標定難度，標定中采集抓取工件姿態時，不需指定必須準確選取工件上某一抓取位置，抓取位置標定后，只需要后續工作時保持夾爪與工件相對抓取位置與標定時一致即可的機器人末端夾具的工具中心點(tcp)位姿計算方法。本發明的另一目的是提供一種求出工件夾持后在工作空間坐標系中按指定位置姿態放置工件時，利用該方法求出的夾具工具中心點位姿計算機器人末端運動點位姿的計算方法，用于后續機器人的智能碼垛及離線編程等應用。本發明的再一目的是提供一種適用于各類夾具及工件，具有較好兼容性的機器人末端夾具的工具中心點(tcp)位姿計算方法。

本發明的技術解決方案是所述機器人末端夾具的工具中心點(tcp)位姿計算方法，包括以下步驟：

⑴標定輔助尖點末端工具中心點：安裝輔助尖點，按照四點法，標定計算出機器人位于法蘭中心的默認末端工具中心點到輔助尖點的零點偏移(x_p,y_p,z_p)；

其特殊之處在于，還包括以下步驟：

⑵選取標定平面，使用輔助尖點采集標定坐標系所需位置點：選取一相對機器人不會發生位置變化的穩定平面作為標定平面，在其上建立標定坐標系，分別在標定平面上選取坐標原點o，y軸正方向上點py,標定平面上方任意一點pz，及標定平面上任意選取Z少一點pxy1,pxy2……pxyn；

⑶計算標定坐標系在機器人坐標系下轉換關系，步驟⑵中采集到標定平面坐標原點o，y軸正方向上點py,標定平面上方任意一點pz，及標定平面上任意點pxy1，pxy2…pxyn，并計算得到在機器人坐標系下的坐標；

⑷取下輔助尖點，工裝夾取工件，以標定坐標系中工件放置Z小占地面積接近xy軸的原則，根據該設定放置到標定坐標系上，記錄當前機器人坐標(x，y，z，a，b，c),同樣可根據坐標計算出末端至機器人基座標空間變換矩陣mbase_to_robot；

⑸計算夾具對于該種工件的工具中心點轉換關系:計算工具中心點即為計算工具到機器人末端的轉換矩陣mbase_to_robot，計算包含兩個部分，工件姿態到末端姿態的旋轉矩陣rtool_to_base，工具中心點在機器人末端坐標系的位置ptool_to_base，

⑹使用計算出的夾具對于該種工件的工具中心點轉換關系：后續機器人的智能碼垛及離線編程的應用中，計算機器人姿態時即可使用計算出的工具中心到機器人末端的轉換矩陣mtool_to_base。

作為優選：所述步驟⑵進一步包括：

(2.1)示教機器人使其輔助尖點位于所述位置點上，記錄機器人坐標(x，y，z，a，b，c)；

(2.2)計算標定坐標系需要得到輔助尖點在所述各位置點各點時，處于機器人坐標系下位置，由于該記錄的機器人坐標值為默認工具中心點的位置，需進行轉換以得到輔助尖點的位置：求輔助尖點在機器人坐標系下的位置ptool_to_base，需滿足兩個計算條件，輔助尖點至末端空間變換矩陣mtool_to_base,末端至機器人基座標空間變換矩陣mbase_to_robot；

對輔助尖點至末端空間變換矩陣mtool_to_base，由于對末端姿態不關心，僅關心末端位置點，所以旋轉矩陣rtool_to_base為單位矩陣，平移矩陣ttool_to_base為步驟1中得到的零點偏移(xp,yp,zp)

對于機器人末端至機器人基座標空間變化矩陣mbase_to_robot，則根據讀取的機器人坐標(x，y，z，a，b，c)計算得出；

旋轉矩陣rtool_to_base由歐拉角(a，b，c)根據機器人系統的歐拉角計算類型計算得出，平移矩陣tbase_to_robot即為(x，y，z，1)。

作為優選：所述步驟⑶進一步包括：

(3.1)取點o、py、pxy1…pxy2坐標，代入空間平面方程ax+by+cz+d＝0，得到四元一次超定方程組；解超定方程得到車蓋平面方程系數a、b、c、d，(a,b,c)即為平面的的法向量，取法向量朝向與點pz的方向，作為標定平面z軸方向向量；

(3.2)以點o到點py方向作為y軸方向向量；然后以o為標定坐標系原點，根據右手系方向原理，以z軸方向向量及y軸方向向量求出x軸方向，構建標定坐標系；得到標定坐標系至基座標轉換矩陣mcali_to_robot；旋轉矩陣rcali_to_robot由3個軸方向向量構成，平移矩陣tcali_to_robot由o點坐標構成；