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申请/专利权人：财团法人工业技术研究院

摘要：一种机械手臂校正系统与机械手臂校正方法。此方法包括下列步骤：定位机械手臂的末端点在三维空间中的位置，以计算器械手臂操作时末端点的实际运动轨迹；撷取机械手臂的多个连杆参数，并利用粒子群算法随机产生包括连杆参数的多个补偿项的多组粒子，将每一组粒子的补偿项加上对应的连杆参数后导入顺向运动学，以计算末端点的适应运动轨迹；计算每一组粒子的适应运动轨迹与实际运动轨迹的位置误差，并用以计算粒子群算法的适应值以评估群体最佳位置；以及使用群体最佳位置对应的粒子的补偿项更新连杆参数。

主权项：1.一种机械手臂校正系统，包括：轨迹追踪装置，定位具有至少一枢轴的所述机械手臂的末端点在三维空间中的位置；以及处理装置，包括：连接装置，连接所述机械手臂及所述轨迹追踪装置；存储装置，存储程序；以及处理器，耦接所述连接装置及所述存储装置，且经配置以加载并执行所述程序以：利用所述轨迹追踪装置所定位的所述位置，计算所述机械手臂操作时所述末端点的一实际运动轨迹；撷取机械手臂的多个连杆参数，并利用粒子群算法随机产生包括所述连杆参数的多个补偿项的多组粒子，将每一组所述粒子的所述补偿项加上对应的所述连杆参数后导入顺向运动学，以计算所述末端点的一适应运动轨迹；计算每一组所述粒子的所述适应运动轨迹与所述实际运动轨迹的多个位置误差，并用以计算所述粒子群算法的适应值以评估所述多组粒子中的群体最佳位置；以及使用所述群体最佳位置对应的所述粒子的所述补偿项更新所述连杆参数；其中所述轨迹追踪装置包括：惯性测量单元，检测所述机械手臂的所述末端点在所述三维空间中的位移及方位；以及超宽带定位装置，检测周围多个超宽带基站所发出的超宽带信号；其中所述处理器包括：融合所述惯性测量单元所检测的所述位移及所述方位，以计算出所述轨迹追踪装置在所述三维空间中的姿态；根据所述超宽带信号的强度，估测所述轨迹追踪装置与各所述超宽带基站的距离，据以计算出所述轨迹追踪装置在所述三维空间中的位置；建立基于卡尔曼滤波器的一系统模型，所述系统模型表示所述机械手臂在所述三维空间中的运动状态及所观测到的量测状态；将所述惯性测量单元及所述超宽带定位装置所量测到的多个量测值作为当前状态使用所述系统模型估测下一状态，并计算预测误差协方差及增益值；计算所估测的所述下一状态的多个估测值与所述量测值之间的预测误差；以及利用所计算的所述预测误差及所述增益值修正所述估测值，以作为所述机械手臂的所述末端点在三维空间中的所述位置。

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