Para resolver o problema da baixa precisão e baixa eficiência na calibração do sistema de coordenadas da ferramenta do robô, propõe-se um método rápido de calibração do sistema de coordenadas da ferramenta baseado em rastreador a laser. Primeiro, analisa-se a estrutura da flange na extremidade do robô, e com base na relação de posição relativa dos pontos na flange, realiza-se a calibração da posição do sistema de coordenadas da ferramenta utilizando o rastreador a laser e o princípio geométrico. Em seguida, controla-se o movimento do robô ao longo dos eixos X e Z do sistema de coordenadas da ferramenta, respectivamente, e realiza-se a calibração da atitude do sistema de coordenadas da ferramenta com base na relação relativa de pose entre o sistema de coordenadas da ferramenta e o sistema de coordenadas da extremidade da flange. Finalmente, realiza-se uma análise comparativa de precisão entre o método de calibração do sistema de coordenadas da ferramenta baseado em restrição de distância e os resultados da calibração geométrica propostos neste artigo. Os resultados experimentais mostram que a precisão de posicionamento do robô após calibração geométrica do sistema de coordenadas da ferramenta pode alcançar 0,692 mm, comparável à precisão da calibração do sistema de coordenadas da ferramenta baseada em restrição de distância; ao mesmo tempo, o método geométrico não requer movimento do robô, sendo necessário apenas medir 6 pontos na extremidade do robô para realizar a calibração da posição do sistema de coordenadas da ferramenta, e após a troca de uma nova ferramenta na extremidade do robô, basta medir um ponto para realizar a calibração da posição da nova ferramenta. Os experimentos mostram que o processo de calibração pelo método geométrico dura 3 minutos, enquanto o processo pelo método de restrição de distância dura 8 minutos, aumentando a eficiência da calibração em 62,5%, demonstrando que o método apresenta características de alta eficiência e alta precisão, podendo atender às necessidades reais de tarefas de alta precisão.

robô; sistema de coordenadas da ferramenta; método geométrico; flange; rastreador a laser