[發明專利]視覺引導對準系統和方法

有效

• 申請號: 201180041489.1
• 申請日: 2011-08-25
• 公開（公告）號: CN103153553A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 張飚;汪建軍;G·F·羅薩諾;T·A·富爾布里格
• 申請（專利權）人: ABB研究有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

1.一種用于對準多個組件的視覺引導對準系統，包括：

機器人手爪，被配置為使一個組件相對于另一個組件移動；和

耦合至處理器的相機，所述相機生成所述組件的圖像；

其中所述處理器所生成的仿真機器人工作單元計算定義所述機器人手爪的移動的初始校準位置，從而所述機器人手爪的實際位置和所述校準位置之間的位置誤差被所述處理器所執行的基于相機空間操控的控制算法所補償，以基于所述組件的所述圖像而控制所述機器人手爪將一個組件移動至與另一個組件對準。

2.根據權利要求1所述的視覺引導對準系統，其中所述初始校準位置在所述仿真機器人工作單元中進行驗證和測試。

3.根據權利要求1所述的視覺引導對準系統，其中所述機器人手爪在由所述處理器使用與所述組件的至少一個相關聯的組件模型識別的預定插入位置將對準的組件組裝在一起。

4.根據權利要求3所述的視覺引導對準系統，其中所述組件模型識別所述相機可看到的至少一個特征和所述相機看不到的至少一個特征之間的關系。

5.根據權利要求4所述的視覺引導對準系統，其中所述組件模型包括計算機輔助設計(CAD)模型。

6.根據權利要求1所述的視覺引導對準系統，其中所述處理器被配置為使用與所述組件的至少一個相關聯的組件模型從所述圖像識別視覺特征。

7.根據權利要求1所述的視覺引導對準系統，其中所述相機具有視場，所述視場包含所述機器人手爪所抓握的組件。

8.根據權利要求1所述的視覺引導對準系統，其中所述初始校準位置由所述處理器依據數據擬合方法生成，所述數據擬合方法從最小二乘法、列文伯格-馬夸爾特法、線性回歸法或單形法構成的組中選擇。

9.一種對準多個組件的方法，包括：

提供均由處理器控制的相機和機器人手爪，所述機器人手爪被配置為使被抓握的組件相對于已安裝組件移動；

從所述處理器處理的所述被抓握組件的模型來識別所述被抓握組件能夠被所述相機看到的至少一個特征與所述被抓握組件無法被所述相機看到的至少一個特征的相對位置；

基于所述被抓握組件的所述模型在所述處理器仿真的工作單元中為所述手爪生成校準位置，所述校準位置定義由所述機器人手爪進行的所述被抓握組件到所述已安裝組件的移動；

由所述機器人手爪依據所述校準位置移動所述被抓握組件；

由所述相機監視所述被抓握組件相對于所述已安裝組件的移動；并且

將所述被抓握組件的所述至少一個所述特征接合至所述已安裝組件的至少一個特征。

10.根據權利要求9所述的方法，其中在所述生成步驟生成的所述校準位置被所述相機的一個或多個位置、一個或多個所述組件的位置，或者所述機器人手爪的位置約束。

11.根據權利要求9所述的方法，還包括在所述生成步驟之后在所述工作單元中驗證所述校準位置。

12.根據權利要求9所述的方法，其中所述校準位置在所述生成步驟中依據數據擬合方法生成，所述數據擬合方法從最小二乘法、列文伯格-馬夸爾特法、線性回歸法或單形法構成的組中選擇。

13.根據權利要求9所述的方法，其中在所述接合步驟，所述被抓握組件的所述至少一個特征無法被所述相機看到。

14.根據權利要求9所述的方法，還包括通過由所述處理器處理的所述已安裝組件的模型來識別所述已安裝組件的所述至少一個特征的位置。