1.一种利用浮动标准球的机器人TCP标定方法，包括如下步骤：

步骤1，首先通过工业相机获取可浮动标准球体无外力状态下的球心在机器人基坐标系中的坐标；所述可浮动标准球体，由一个标准球和一个可以测量并导出下降信息的平台组成；所述可浮动标准球体只能垂直上下运动；

将三个相机呈正三角形放置，可浮动标准球体置于三角形外心，整个装置水平放置于机器人工作空间内，相机的光轴相交于球体，通过双目校正建立双目立体视觉系统，识别定位无外力作用下的球心在相机坐标系中的位置，通过手眼标定建立相机坐标系与机器人基坐标系的坐标变换关系，进而得出球心在机器人基坐标系中的坐标 ；

步骤2，控制机器人以不同的姿态使得机器人工具中心点与标准球上半球面接触，记录接触时标准球下降的高度、机器人各关节的转角；

其中接触时尽可能保持末端工具的延长线穿过球心；

接触时机器人各关节转角结合机器人自身结构、机器人基坐标系原点可以表示出法兰盘坐标系相对于机器人基坐标系的位姿，再结合TCP信息，表示出接触点在机器人基坐标系中的坐标即工具中心点在机器人基坐标系中的坐标；

所述机器人工具中心点在机器人基坐标系{B}中的坐标 与机器人法兰盘坐标系{E}中的坐标 之间的关系如下：（1）

其中， 是机器人法兰盘坐标系{E}的原点在机器人基坐标系{B}中的坐标，为机器人各关节的转角， ， 是机器人法兰盘坐标系{E}相对于机器人基坐标系{B}的旋转矩阵，由机器人各关节转角及机器人结构参数确定；

其中，所述接触点个数为 ，规定接触点在两个相机视野所在的公共区域；

步骤3，通过双目立体视觉获取接触点在相机坐标系中的坐标，并进行记录；

步骤4，利用接触点与标准球的球心之间的距离等于半径为条件，建立目标函数，通过非线性优化方法，求解获得机器人工具中心点在机器人法兰盘坐标系中的坐标，完成标定；

接触时机器人工具中心点与球心在机器人基坐标系中的坐标之间的距离等于标准球的半径，第 次接触时， ，在机器人基坐标系中接触点坐标 与球心坐标 组成的向量为:（2）

利用标准球半径不变的约束关系，建立以下目标函数：

（3）

其中， 为接触点在机器人基坐标系{B}中的坐标； 为接触时球心在机器人基坐标系{B}中的坐标；  为接触点 对应的机器人法兰盘坐标系相对于机器人基坐标系{B}的旋转矩阵； 为接触点 对应的机器人法兰盘坐标系{E}的原点在机器人基坐标系{B}中的坐标； 为无外力作用的标准球球心在机器人基坐标系{B}中的坐标；

为接触时，标准球球心的坐标变换，因为此处为可浮动的标准球，此时只有z方向有向下偏移，此处 为标准球球心下降的高度；为标准球的半径值；

通过Levenberg–Marquardt非线性优化方法来优化求解，当函数收敛于解，且在解处目标函数值小于阈值 时，表明当前标定结果符合精度要求，标定成功；

步骤5，在机器人工作一段时间后，工具可能出现磨损或者弯曲，导致TCP位置不准确，此时可从在线状态下对TCP进行修正，PC端向机器人发送步骤2中在接触时的机器人各关节转角信息 ，机器人运行到相应的转角，判断工具中心点是否与标准球接触，如果未接触，通过双目立体视觉系统定位出工具中心点在相机坐标系中的坐标，须通过计算得到两次工具中心点在相机坐标系下的位置偏差，发送给机器人，引导工具中心点与标准球相接触，记录接触时的机器人各关节转角信息和标准球下降高度信息；

通过步骤4中建立的目标函数，将接触时的各关节转角信息和标准球下降高度信息代入，通过非线性优化，求解出新的机器人工具中心点在法兰盘坐标系中的坐标，并验证标定结果是否满足精度要求；

如果无外力作用，标准球始终处于同一个位置，如果外力作用，平台和标准球下降，下降高度作为判断接触的依据，即 时为接触， 时为不接触，保证了接触的充分性，使得机器人工具中心点与标准球体接触时，自动检测接触信号，实现标定过程的自动控制。