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CN116394254A - 机器人的零点标定方法、装置、计算机存储介质 - Google Patents

机器人的零点标定方法、装置、计算机存储介质 Download PDF

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CN116394254A
CN116394254A CN202310438013.6A CN202310438013A CN116394254A CN 116394254 A CN116394254 A CN 116394254A CN 202310438013 A CN202310438013 A CN 202310438013A CN 116394254 A CN116394254 A CN 116394254A
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CN
China
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robot
point
teaching
zero
coordinate system
Prior art date
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Pending
Application number
CN202310438013.6A
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English (en)
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郭晓彬
崔永强
姚超智
黄均标
罗欣
罗奇
黄国辉
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ADTECH (SHENZHEN) TECHNOLOGY CO LTD
Original Assignee
ADTECH (SHENZHEN) TECHNOLOGY CO LTD
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    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
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Abstract

本申请公开了一种机器人的零点标定方法、零点标定装置、计算机存储介质，该方法包括：将机器人分别从每一第一示教点位移动至标准点位，并记录从不同第一示教点位移动至所述标准点位对应的机器人末端坐标；利用机器人末端坐标，求解工具坐标系的偏移估计值；将机器人分别从每一第二示教点位移动至标准点位，并记录从不同第二示教点位移动至标准点位对应的机器人关节位置；利用机器人关节位置构建非线性优化模型；利用偏移估计值作为初始值，求解非线性优化模型，获取零点参数。本申请的零点标定装置采用2D视觉，采用相机主点与标记点中心对准的方式对机器人进行零点标定，无需高精度标定板，能够在保证高精度的标定效果的同时降低标定成本。

Description

机器人的零点标定方法、装置、计算机存储介质
技术领域
本申请涉及机器人运动学参数标定技术领域，特别是涉及一种机器人的零点标定装置及其零点标定方法、计算机存储介质。
背景技术
机器人的绝对定位精度是衡量机器人性能非常重要的技术指标。工业现场的工艺需求(如元器件插件、焊锡、打螺丝)对机器人绝对定位精度要求越来越高。机器人绝对定位精度受到诸多因素影响，如零件加工精度、装配误差、关节摩擦磨损、零点偏移或丢失等，导致机器人实际运动学参数与控制器理论值存在偏差，需要对机器人运动学参数进行标定，以提高绝对定位精度。其中，零点偏移或丢失是影响机器人绝对定位精度最主要的因素。
现有的机器人零点标定方法存在以下问题：标定设备昂贵，标定过程复杂，标定成本高；需要手动操作，且需要肉眼观察，会引入人为误差。
发明内容
本申请提供一种机器人的零点标定方法、零点标定装置、计算机存储介质。
本申请采用的一个技术方案是提供一种机器人的零点标定方法，所述零点标定方法包括：
将所述机器人移动至若干第一示教点位，分别从每一第一示教点位移动至标准点位，并记录从不同第一示教点位移动至所述标准点位对应的机器人末端坐标，其中，所述标准点位为标记点中心对准相机主点时所述机器人的点位；
利用所述机器人末端坐标，求解工具坐标系的偏移估计值；
将所述机器人移动至若干第二示教点位，分别从每一第二示教点位移动至所述标准点位，并记录从不同第二示教点位移动至所述标准点位对应的机器人关节位置；
基于所述标记点中心在机器人基坐标系下的坐标不变的关系，利用所述机器人关节位置构建非线性优化模型；
利用所述偏移估计值作为初始值，求解所述非线性优化模型，获取零点参数，其中，所述零点参数包括所述机器人的零点偏移值以及工具偏移值。
其中，所述机器人的零点偏移值包括所述机器人的各关节之间的零点偏移值。
其中，所述获取零点参数之后，所述零点标定方法还包括：
获取工具坐标系到机器人末端坐标系的第一齐次变换矩阵，以及所述机器人的各关节之间的第二齐次变换矩阵；
基于所述第一齐次变换矩阵和所述第二齐次变换矩阵，构建所述标记点中心在机器人基坐标系下的第三齐次变换矩阵；
利用所述零点参数求解所述第三齐次变换矩阵，获取所述标记点中心在所述机器人基坐标系下的零点坐标；
按照所述零点坐标计算所述零点参数的误差。
其中，所述基于所述标记点中心在机器人基坐标系下的坐标不变的关系，利用所述机器人关节位置构建非线性优化模型，包括：
获取每一示教点位的原始姿态；
基于每一示教点位的原始姿态获取两两示教点位之间的姿态夹角；
利用所述姿态夹角对所述两两示教点位进行姿态插值，获取两两示教点位之间的插值姿态；
基于所述标记点中心在机器人基坐标系下的坐标不变的关系，利用所述机器人关节位置以及所述原始姿态、所述插值姿态，构建所述非线性优化模型。
其中，所述基于每一示教点位的原始姿态获取两两示教点位之间的姿态夹角，包括：
将每一示教点位的原始姿态的姿态角转换为单位四元数；
基于所述两两示教点位的单位四元数，获取短姿态路径的姿态夹角。
其中，所述基于所述机器人末端坐标，求解工具坐标系的偏移估计值，包括：
基于所述机器人末端坐标，构建所述机器人末端坐标系到所述机器人基坐标系的齐次变换矩阵；
构建所述工具坐标系到所述机器人末端坐标系的齐次变换矩阵；
利用所述机器人末端坐标系到所述机器人基坐标系的齐次变换矩阵和所述工具坐标系到所述机器人末端坐标系的齐次变换矩阵，计算所述工具坐标系的偏移估计值。
其中，所述记录从不同第一示教点位移动至所述标准点位对应的机器人末端坐标，包括：
获取相机主点坐标，以及每一第一示教点位对应的标记点像素坐标；
基于所述相机主点坐标以及所述标记点像素坐标，获取机器人末端的所需偏移量；
基于所述所需偏移量，以及所述机器人末端在所述第一示教点位的原始机器人末端坐标，获取所述机器人末端在所述标准点位的机器人末端坐标。
其中，所述基于所述相机主点坐标以及所述标记点像素坐标，获取机器人末端的所需偏移量，包括：
获取所述相机主点坐标与所述标记点像素坐标的偏差值；
基于相机的像素当量以及所述偏差值，获取所述机器人末端的所需偏移量；
所述基于相机的像素当量以及所述偏差值，获取所述机器人末端的所需偏移量之前，所述零点标定方法还包括：
在任意一个示教点位拍照，获取第一示教像素坐标；
按照预设步长以及预设方向移动所述机器人末端，拍照获取第二示教像素坐标；
基于所述第一示教像素坐标以及所述第二示教像素坐标，获取所述机器人基坐标系与相机坐标系的旋转角度；
利用所述第一示教像素坐标、所述第二示教像素坐标以及旋转角度构建自由向量变换方程；
利用多组自由向量变换方程联合计算，获取所述相机的像素当量。
本申请采用的另一个技术方案是提供一种零点标定装置，所述零点标定装置包括存储器以及与所述存储器耦接的处理器；
其中，所述存储器用于存储程序数据，所述处理器用于执行所述程序数据以实现如上述的零点标定方法。
本申请采用的另一个技术方案是提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质用于存储程序数据，所述程序数据在被计算机执行时，用以实现如上述的零点标定方法。
本申请的有益效果是：零点标定装置将所述机器人移动至若干第一示教点位，分别从每一第一示教点位移动至标准点位，并记录从不同第一示教点位移动至所述标准点位对应的机器人末端坐标，其中，所述标准点位为标记点中心对准相机主点时所述机器人的点位；利用所述机器人末端坐标，求解工具坐标系的偏移估计值；将所述机器人移动至若干第二示教点位，分别从每一第二示教点位移动至所述标准点位，并记录从不同第二示教点位移动至所述标准点位对应的机器人关节位置；基于所述标记点中心在机器人基坐标系下的坐标不变的关系，利用所述机器人关节位置构建非线性优化模型；利用所述偏移估计值作为初始值，求解所述非线性优化模型，获取零点参数，其中，所述零点参数包括所述机器人的零点偏移值以及工具偏移值。本申请的零点标定装置采用2D视觉，采用相机主点与标记点中心对准的方式对机器人进行零点标定，无需高精度标定板，能够在保证高精度的标定效果的同时降低标定成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请提供的零点标定方法一实施例的流程示意图；
图2是本申请提供的基于2D视觉的机器人零点标定方法操作流程的示意图；
图3是本申请提供的基于2D视觉的机器人零点标定方法的实物图；
图4是图1所示零点标定方法步骤S12的具体流程示意图；
图5是图1所示的零点标定方法S14的具体流程示意图；
图6是本申请提供的零点标定装置一实施例的结构示意图；
图7是本申请提供的零点标定装置另一实施例的结构示意图；
图8是本申请提供的计算机存储介质一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
具体请参见图1和图2，图1是本申请提供的零点标定方法一实施例的流程示意图，图2是本申请提供的基于2D视觉的机器人零点标定方法操作流程的示意图。本申请实施例的零点标定方法可应用于一种零点标定装置，例如协作机器人或者搬运机器人等其他类型的零点标定装置，也可应用于零点标定装置中搭载的处理系统，或者零点标定装置以外的控制系统等。
在介绍零点标定方法的操作流程之前，本申请先介绍相关的硬件部门，具体请参阅图3，图3是本申请提供的基于2D视觉的机器人零点标定方法的实物图。
以图3中的六轴机器人为例，硬件部分包括但不限于：贴有圆形mark点(标记点)的夹具、2D相机、视觉工装、QC620驱控一体机等。
其中，零点是机器人关节位置的基准，没有零点机器人就没有办法判断自身的位置。通常机器人在出厂之前均会对机器人的机械参数进行标定，给出机器人各连杆的参数及零点位置，但在特殊情况下，如电池更换、超越机械极限位置、与环境发生碰撞、手动移动机器人关节等均会造成零点的丢失，在此种情况下如何简易地寻求到机器人当前零点位置是机器人精确运动控制的保障。
如图1所示，本申请实施例的零点标定方法具体可以包括以下步骤：
步骤S11：将机器人移动至若干第一示教点位，分别从每一第一示教点位移动至标准点位，并记录从不同第一示教点位移动至标准点位对应的机器人末端坐标，其中，标准点位为标记点中心对准相机主点时机器人的点位。
在本申请实施例中，零点标定装置预设部分标定参数，包括但不限于：相机配置参数、步长s、相机像素值以及工具坐标系号等。在机器人末端固定安装一夹具，在夹具上贴一实心圆mark点。
在本申请实施例中，用户手动调整机器人的位姿，将将实心圆移动至相机视野中心附近，建立实心圆mark点视觉模板，该机器人点位作为示教点位1。然后，用户按照姿态角A、B、C手动控制机器人旋转一定的角度，按照位置X和Y手动控制机器人调整一定的位移，将实心圆mark点移动至相机视野中心附近，该机器人点位作为示教点位2。重复该操作一次，获取机器人点位作为示教点位3，并运行视觉系统。
零点标定装置在示教点位1或者其他示教点位，触发拍照得到像素坐标，即第一示教像素坐标(u1,v1)。然后机器人末端沿机器人基坐标系x方向运动距离s，触发拍照得到像素坐标，即第二示教像素坐标(u2,v2)；机器人末端沿机器人基坐标系y方向运动距离s，触发拍照得到像素坐标(u3,v3)。
零点标定装置根据上述示教像素坐标计算机器人基坐标系与相机坐标系的旋转角度：
α＝atan2(v2-v1,u2-u1) (1)
基于上述数据，可得相机坐标系下的自由向量(增量坐标)向机器人基坐标系下的自由向量(增量坐标)变换：
Figure BDA0004192810120000071
同理可得：
Figure BDA0004192810120000072
联合上述式子(2)和式子(3)，计算像素当量，即图像中一个像素点代表的实际物理尺寸是多少：
Figure BDA0004192810120000073
进一步地，设相机主点坐标为(u0,v0)，机器人运动到示教点位1，触发拍照mark点，得到像素坐标(u,v)。此时，机器人末端坐标，即原始机器人末端坐标为(x,y,z,a,b,c)。进而，计算像素坐标(u,v)与相机主点坐标(u0,v0)的偏差值：
Figure BDA0004192810120000074
计算像素坐标(u,v)与相机主点坐标(u0,v0)重合时，机器人末端所需运动的偏移量为：
Figure BDA0004192810120000075
计算机器人末端接下来应该运动到的位置：
Figure BDA0004192810120000076
多次迭代运动，使得相机主点精确对准mark点中心，获取机器人末端坐标(x1,y1,z1,a1,b1,c1)。
同样地，机器人运动到示教点位2，通过多次迭代运动，使得相机主点精确对准mark点中心，获取机器人末端坐标(x2,y2,z2,a2,b2,c2)。机器人运动到示教点位3，通过多次迭代运动，使得相机主点精确对准mark点中心，获取机器人末端坐标(x3,y3,z3,a3,b3,c3)。
步骤S12：利用机器人末端坐标，求解工具坐标系的偏移估计值。
在本申请实施例中，零点标定装置根据步骤S11确定的多个机器人末端坐标，求解工具坐标系的偏移估计值，该偏移估计值作为后续求解标定参数的初始值。
具体请继续参阅图4，图4是图1所示零点标定方法步骤S12的具体流程示意图。
如图4所示，本申请实施例的零点标定方法具体可以包括以下步骤：
步骤S121：基于机器人末端坐标，构建机器人末端坐标系到机器人基坐标系的齐次变换矩阵。
在本申请实施例中，零点标定装置构建机器人末端坐标系到机器人基坐标系的齐次变换矩阵：
Figure BDA0004192810120000081
在本申请实施例中，零点标定装置将机器人末端坐标中的(x1，y1，z1)对应齐次变换矩阵中的变换坐标(xe，ye，ze)，将机器人末端坐标中的(a1，b1，c1)转化为齐次变换矩阵的旋转矩阵
Figure BDA0004192810120000082
步骤S122：构建工具坐标系到机器人末端坐标系的齐次变换矩阵。
在本申请实施例中，零点标定装置构建工具坐标系到机器人末端坐标系的齐次变换矩阵：
Figure BDA0004192810120000083
步骤S123：利用机器人末端坐标系到机器人基坐标系的齐次变换矩阵和工具坐标系到机器人末端坐标系的齐次变换矩阵，计算工具坐标系的偏移估计值。
在本申请实施例中，工具坐标系到机器人基坐标系的齐次变换矩阵为：
Figure BDA0004192810120000091
其中，由于mark点中心(TCP，Tool CenterPoint)精确对准相机主点，且相机始终保持不动，则
Figure BDA0004192810120000092
对于多组示教点位的数据，则有关系式：
Figure BDA0004192810120000093
根据上述式子(9)，零点标定装置利用最小二乘法可解得工具x、y、z方向偏移值的估计值tx、ty、tz。
步骤S13：将机器人移动至若干第二示教点位，分别从每一第二示教点位移动至标准点位，并记录从不同第二示教点位移动至标准点位对应的机器人关节位置。
零点标定装置估算TCP后，切换到该工具坐标系下，手动姿态角A、B、C一定角度，示教点位4，重复该操作两次，示教点位5和点位6。这样既可以保证TCP的高度保持不变，以免影响视觉模板识别，又可以保证机器人在各个关节都运动的情况下，简单快捷地示教点位。
步骤S14：基于标记点中心在机器人基坐标系下的坐标不变的关系，利用机器人关节位置构建非线性优化模型。
在本申请实施例中，零点标定装置基于标记点中心在机器人基坐标系下的坐标不变的关系，构建非线性优化模型。在此之前，零点标定装置还需要执行姿态插值和视觉自动对位。
具体请参阅图5，图5是图1所示的零点标定方法S14的具体流程示意图。
如图5所示，本申请实施例的零点标定方法具体可以包括以下步骤：
步骤S141：获取每一示教点位的原始姿态。
在本申请实施例中，以示教点位1和示教点位2之间的姿态为例，采用姿态插值生成，其具体实现方式如下：
零点标定装置获取示教点位1的姿态角(a1,b1,c1)，以及示教点位2的姿态角(a2,b2,c2)。
步骤S142：基于每一示教点位的原始姿态获取两两示教点位之间的姿态夹角。
在本申请实施例中，零点标定装置将示教点位1的姿态角转换成单位四元数q1，将示教点位2的姿态角转换成单位四元数q2。若q1·q2＜0，取短姿态路径，则q2＝-q2。计算两单位四元数的夹角：
θ＝acos(q1·q2) (10)
步骤S143：利用姿态夹角对两两示教点位进行姿态插值，获取两两示教点位之间的插值姿态。
在本申请实施例中，零点标定装置采用单位四元数球面线性插值(SLERP)进行姿态插值：
Figure BDA0004192810120000101
其中，t∈[0,1]。
零点标定装置插值得到单位四元数后，将单位四元数转化为旋转矩阵，旋转矩阵再转化为姿态角(a,b,c)。假设两个姿态间的姿态插值个数为N，则六个姿态可生成5N个姿态。
步骤S144：基于标记点中心在机器人基坐标系下的坐标不变的关系，利用机器人关节位置以及原始姿态、插值姿态，构建非线性优化模型。
在本申请实施例中，机器人分别运动到第i(i＝1,2,...,5N)个位姿，执行视觉自动对位功能，使得相机主点精确对准mark点中心，获取机器人关节位置。
步骤S15：利用偏移估计值作为初始值，求解非线性优化模型，获取零点参数，其中，零点参数包括机器人的零点偏移值以及工具偏移值。
在本申请实施例中，由于机器人TCP精确对准相机主点，且相机始终不动，TCP在机器人基坐标系下的x和y坐标始终不变，令p＝[Δθ2,Δθ3,Δθ4,Δθ5,tx,ty,tz]T，联立方程组：
Figure BDA0004192810120000111
其中，Δθ2,Δθ3,Δθ4,Δθ5为机器人的各关节的零点偏移值，tx,ty,tz为工具偏移值。
将上述式子(12)的非线性方程组转化为非线性优化模型：
Figure BDA0004192810120000112
对于式子(13)的非线性优化模型，零点标定装置可以采用拟牛顿法求解，各关节的零点偏移值的初始值均为0，TCP的初始值为步骤S13确定的估计值。
进一步地，由于关节1零点只影响机器人基坐标系方向的建立，不影响机器人绝对定位精度。关节6零点只影响TCP标定结果，不影响机器人绝对定位精度。对于六轴机器人，待标定参数为关节2至关节5零点偏移值Δθ2,Δθ3,Δθ4,Δθ5和工具坐标系xyz偏移值tx,ty,tz，共7个参数。TCP在机器人基坐标系下的齐次变换矩阵为：
Figure BDA0004192810120000113
其中，Ti(i＝1,2,...,6)为关节i到关节i-1的齐次变换矩阵。
零点标定装置迭代计算得到零点偏移值和TCP后，利用机器人各关节位置，根据式(14)计算TCP在机器人基坐标系下的x和y坐标，采用最小覆盖圆算法计算其半径，以衡量标定误差。
在本申请实施例中，零点标定装置将所述机器人移动至若干第一示教点位，分别从每一第一示教点位移动至标准点位，并记录从不同第一示教点位移动至所述标准点位对应的机器人末端坐标，其中，所述标准点位为标记点中心对准相机主点时所述机器人的点位；基于所述机器人末端坐标，求解工具坐标系的偏移估计值；将所述机器人移动至若干第二示教点位，分别从每一第二示教点位移动至所述标准点位，并记录从不同第二示教点位移动至所述标准点位对应的机器人关节位置；基于所述标记点中心在机器人基坐标系下的坐标不变的关系，利用所述机器人关节位置构建非线性优化模型；利用所述偏移估计值作为初始值，求解所述非线性优化模型，获取零点参数，其中，所述零点参数包括所述机器人的零点偏移值以及工具偏移值。本申请的零点标定装置采用2D视觉，采用相机主点与标记点中心对准的方式对机器人进行零点标定，无需高精度标定板，能够在保证高精度的标定效果的同时降低标定成本。
需要说明的是，本申请同样适用于轴数为4或以上的机器人，且mark点形状不一定是实心圆，还可以为其他形状。
本申请的零点标定方法能够实现以下优点：
(1)标定成本较低：只需要2D视觉，不需要3D视觉、激光跟踪仪等昂贵设备。只需要一个普通打印机打印出来的清晰可辨的mark点，无需高精度标定板。相对于激光水平仪、高精度探针和标准球、3D视觉、激光跟踪仪，标定成本大大降低。
(2)易用：只需建立一个视觉模板，示教六个点位即可完成标定。
(3)自动：一键自动标定。
(4)精度高：自主研发的基于视觉的自动对位算法，可以使机器人TCP自动且高精度对准相机主点，大大提升标定精度。
以上实施例，仅是对本申请的其中一种常见案例而已，并非对本申请的技术范围做任何限制，故凡是依据本申请方案的实质对以上内容所做的任何细微修改、等同变化或者修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。
请继续参见图6，图6是本申请提供的零点标定装置一实施例的结构示意图。其中，零点标定装置30包括示教模块31、估计模块32、构建模块33以及标定模块34。
其中，示教模块31，用于将所述机器人移动至若干第一示教点位，分别从每一第一示教点位移动至标准点位，并记录从不同第一示教点位移动至所述标准点位对应的机器人末端坐标，其中，所述标准点位为标记点中心对准相机主点时所述机器人的点位。
估计模块32，用于利用所述机器人末端坐标，求解工具坐标系的偏移估计值。
示教模块31，用于将所述机器人移动至若干第二示教点位，分别从每一第二示教点位移动至所述标准点位，并记录从不同第二示教点位移动至所述标准点位对应的机器人关节位置。
构建模块33，用于基于所述标记点中心在机器人基坐标系下的坐标不变的关系，利用所述机器人关节位置构建非线性优化模型。
标定模块34，用于利用所述偏移估计值作为初始值，求解所述非线性优化模型，获取零点参数，其中，所述零点参数包括所述机器人的零点偏移值以及工具偏移值。
请继续参见图7，图7是本申请提供的零点标定装置另一实施例的结构示意图。本申请实施例的零点标定装置500包括处理器51、存储器52、输入输出设备53以及总线54。
该处理器51、存储器52、输入输出设备53分别与总线54相连，该存储器52中存储有程序数据，处理器51用于执行程序数据以实现上述任意实施例所述的零点标定方法。
在本申请实施例中，处理器51还可以称为CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。处理器51可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器51还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Process)、专用集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)、现场可编程门阵列(FPGA，FieldProgrammable Gate Array)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器51也可以是任何常规的处理器等。
本申请还提供一种计算机存储介质，请继续参阅图8，图8是本申请提供的计算机存储介质一实施例的结构示意图，该计算机存储介质600中存储有程序数据61，该程序数据61在被处理器执行时，用以实现上述任意实施例的零点标定方法。
本申请的实施例以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，方式利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种机器人的零点标定方法，其特征在于，所述零点标定方法包括：
将所述机器人移动至若干第一示教点位，分别从每一第一示教点位移动至标准点位，并记录从不同第一示教点位移动至所述标准点位对应的机器人末端坐标，其中，所述标准点位为标记点中心对准相机主点时所述机器人的点位；
利用所述机器人末端坐标，求解工具坐标系的偏移估计值；
将所述机器人移动至若干第二示教点位，分别从每一第二示教点位移动至所述标准点位，并记录从不同第二示教点位移动至所述标准点位对应的机器人关节位置；
基于所述标记点中心在机器人基坐标系下的坐标不变的关系，利用所述机器人关节位置构建非线性优化模型；
利用所述偏移估计值作为初始值，求解所述非线性优化模型，获取零点参数，其中，所述零点参数包括所述机器人的零点偏移值以及工具偏移值。
2.根据权利要求1所述的零点标定方法，其特征在于，
所述机器人的零点偏移值包括所述机器人的各关节之间的零点偏移值。
3.根据权利要求2所述的零点标定方法，其特征在于，
所述获取零点参数之后，所述零点标定方法还包括：
获取工具坐标系到机器人末端坐标系的第一齐次变换矩阵，以及所述机器人的各关节之间的第二齐次变换矩阵；
基于所述第一齐次变换矩阵和所述第二齐次变换矩阵，构建所述标记点中心在机器人基坐标系下的第三齐次变换矩阵；
利用所述零点参数求解所述第三齐次变换矩阵，获取所述标记点中心在所述机器人基坐标系下的零点坐标；
按照所述零点坐标计算所述零点参数的误差。
4.根据权利要求1所述的零点标定方法，其特征在于，
所述基于所述标记点中心在机器人基坐标系下的坐标不变的关系，利用所述机器人关节位置构建非线性优化模型，包括：
获取每一示教点位的原始姿态；
基于每一示教点位的原始姿态获取两两示教点位之间的姿态夹角；
利用所述姿态夹角对所述两两示教点位进行姿态插值，获取两两示教点位之间的插值姿态；
基于所述标记点中心在机器人基坐标系下的坐标不变的关系，利用所述机器人关节位置以及所述原始姿态、所述插值姿态，构建所述非线性优化模型。
5.根据权利要求4所述的零点标定方法，其特征在于，
所述基于每一示教点位的原始姿态获取两两示教点位之间的姿态夹角，包括：
将每一示教点位的原始姿态的姿态角转换为单位四元数；
基于所述两两示教点位的单位四元数，获取短姿态路径的姿态夹角。
6.根据权利要求1所述的零点标定方法，其特征在于，
所述基于所述机器人末端坐标，求解工具坐标系的偏移估计值，包括：
基于所述机器人末端坐标，构建所述机器人末端坐标系到所述机器人基坐标系的齐次变换矩阵；
构建所述工具坐标系到所述机器人末端坐标系的齐次变换矩阵；
利用所述机器人末端坐标系到所述机器人基坐标系的齐次变换矩阵和所述工具坐标系到所述机器人末端坐标系的齐次变换矩阵，计算所述工具坐标系的偏移估计值。
7.根据权利要求1所述的零点标定方法，其特征在于，
所述记录从不同第一示教点位移动至所述标准点位对应的机器人末端坐标，包括：
获取相机主点坐标，以及每一第一示教点位对应的标记点像素坐标；
基于所述相机主点坐标以及所述标记点像素坐标，获取机器人末端的所需偏移量；
基于所述所需偏移量，以及所述机器人末端在所述第一示教点位的原始机器人末端坐标，获取所述机器人末端在所述标准点位的机器人末端坐标。
8.根据权利要求7所述的零点标定方法，其特征在于，
所述基于所述相机主点坐标以及所述标记点像素坐标，获取机器人末端的所需偏移量，包括：
获取所述相机主点坐标与所述标记点像素坐标的偏差值；
基于相机的像素当量以及所述偏差值，获取所述机器人末端的所需偏移量；
所述基于相机的像素当量以及所述偏差值，获取所述机器人末端的所需偏移量之前，所述零点标定方法还包括：
在任意一个示教点位拍照，获取第一示教像素坐标；
按照预设步长以及预设方向移动所述机器人末端，拍照获取第二示教像素坐标；
基于所述第一示教像素坐标以及所述第二示教像素坐标，获取所述机器人基坐标系与相机坐标系的旋转角度；
利用所述第一示教像素坐标、所述第二示教像素坐标以及旋转角度构建自由向量变换方程；
利用多组自由向量变换方程联合计算，获取所述相机的像素当量。
9.一种机器人的零点标定装置，其特征在于，所述零点标定装置包括存储器以及与所述存储器耦接的处理器；
其中，所述存储器用于存储程序数据，所述处理器用于执行所述程序数据以实现如权利要求1至8任一项所述的零点标定方法。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质用于存储程序数据，所述程序数据在被计算机执行时，用以实现如权利要求1至8任一项所述的零点标定方法。
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