手眼标定良好（TCP 不正确），但触碰测试失败（机器人定位精度差）
问题
您的手眼标定结果看起来不错，但触碰测试失败了。
手眼变换 |
手眼残差 |
投影验证 |
触碰测试 |
|---|---|---|---|
合理的 |
好 |
好 |
差 |
良好的手眼标定结果示例
手眼变换矩阵看起来合理，与粗略的手动测量结果一致（见下表和图像）。
0.999 |
-0.002 |
0.0412 |
-55.598 |
0.001 |
0.999 |
0.0283 |
-90.654 |
-0.041 |
-0.028 |
0.998 |
129.044 |
0 |
0 |
0 |
1 |
标定的残差在可接受的范围内，表明优化已成功收敛。
N（位姿） |
平均旋转角度（°） |
最大旋转角度（°） |
平均平移残差（mm） |
最大平移残差（mm） |
|---|---|---|---|---|
10 |
0.021 |
0.042 |
0.109 |
0.172 |
对于小型机器人，我们预计残差在亚毫米范围内；而对于大型机器人，残差则在毫米范围内。至于残差的旋转分量，我们预计其在亚度范围内。
全部的残差数据
位姿 |
旋转角度（°） |
平移量（mm） |
|---|---|---|
1 |
0.017292 |
0.163 |
2 |
0.008218 |
0.135 |
3 |
0.028 |
0.172 |
4 |
0.009 |
0.053 |
5 |
0.042 |
0.080 |
6 |
0.008 |
0.098 |
7 |
0.022 |
0.138 |
8 |
0.025 |
0.077 |
9 |
0.036 |
0.125 |
10 |
0.013 |
0.048 |
使用投影进行验证也通过了，表明手眼变换是正确和准确的。
成功完成手眼标定后，您会立即观察到以下一种或多种情况：
触碰测试失败（未落在预期位置）。
机器人定位似乎不准确（例如，物体拾取/放置始终存在偏移）。
在 TCP 坐标系中旋转时，机器人尖端会"漂移"或以小弧线扫过。
潜在原因
工具中心点 (TCP) 不正确（测量错误或未对准）。
即使手眼标定结果的残差看起来良好，错误的TCP也意味着机器人*假定的*工具尖端位置与*实际*尖端位置不符。这会导致：
良好的手眼标定数学
物理精度差
触碰测试未命中目标
TCP坐标系中的旋转导致工具尖端出现可见漂移（这是最可靠的指标）。
这种不匹配是手眼标定正确完成后触碰测试失败的最常见原因。
如果触碰测试失败，如何验证 TCP？
这是推荐且最安全的 TCP 验证方法。它无需任何接触，只需 旋转 即可，并且能够清晰地显示 TCP 错误。
备注
建议使用机器人制造商提供的 TCP 校准方法和验证工具。
先决条件：
已启用示教/慢速模式。
坚硬、固定的尖状物体（例如，垂直立在平面上的螺丝）。
配备尖锐工具的机器人。
流程：
定位工具末端：移动机器人，使工具的尖端与参考对象的尖端精确重合。（无需施加接触力，仅进行对齐即可。）
切换到 TCP 坐标系：在机器人示教器上，选择 TCP 坐标系。
围绕 TCP 旋转：围绕 X、Y 和 Z 轴进行小幅旋转（±10-30°）。不要 进行平移。
请查看工具尖端：
如果 TCP 正确： 工具尖端在整个旋转过程中始终保持在参考点上。
如果TCP不正确： 旋转过程中，工具尖端会明显地扫过一个圆弧或相对于参考点发生偏移。这种漂移是 TCP 错误或测量不准的决定性标志。
如果发现漂移，则重新测量 TCP。
潜在解决方案
使用尖头参考物以及机器人内置的 TCP 校准程序，重新标定 TCP。
重复进行 TCP 验证旋转测试。
确认 TCP 正确后，重新运行触碰测试。
备注
即使 TCP 错误，手眼标定残差看起来良好也是正常的。手眼标定解决的是坐标系之间的转换问题，而不是工具尖端的物理位置问题。
当有疑问的时候，通过旋转法来验证 TCP 比重跑一次标定要快得多。