[發明專利]視覺機器人離線編程方法和系統

有效

• 申請號: 201210005327.9
• 申請日: 2012-01-09
• 公開（公告）號: CN103192397A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 劉曉帆;徐方;曲道奎;鄒風山;李崇;鄭春暉;董狀;王金濤
• 申請（專利權）人: 沈陽新松機器人自動化股份有限公司
• 主分類號: B25J13/08
• 分類號: B25J13/08;B25J9/16
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

1.一種視覺機器人離線編程方法，其特征在于，包括以下步驟：

S100：設定機器人各軸的旋轉角度作為運動的約束條件；

S200：應用攝像機采集目標圖像；

S300：應用采集的圖像，提取目標的邊緣和頂點信息；

S400：應用目標的邊緣和頂點信息構建目標的三維模型；

S500：應用目標的三維模型生成目標模型的點云數據；

S600：機器人獲取晶圓片的存放位置的坐標信息；

S700：依據存放位置的坐標信息以及點云數據計算機器人電機相關運動參數，并存儲運動參數。

2.根據權利要求1所述的視覺機器人離線編程方法，其特征在于，步驟S300中，提取目標的邊緣信息的方法包括：

S311：制作橫向差分模板；

S312：對差分模板濾波；

S313：檢測圖像中各像素點的八鄰域點的值是否滿足角點條件，若滿足角點條件，則保留；若不滿足，則剔除掉；

S314：計算角點響應函數值；

S315：應用角點響應函數值對保留下的角點值再次進行檢測，剔除掉非角點像素點，從而取得目標的邊緣信息。

3.根據權利要求2中所述的視覺機器人離線編程方法，其特征在于，提取邊緣信息采用的是Priwitt邊緣檢測算法。

4.根據權利要求1所述的視覺機器人離線編程方法，其特征在于，

步驟S300中，提取目標的頂點信息的方法包括：

S321：對圖像的角點進行檢測；

S322：對圖像像素坐標和世界坐標做歸一化處理；

S323：獲取攝像機內參數和外參數值；

S324：優化攝像機內參數以及外參數值，從而取得目標的頂點信息。

5.根據權利要求4所述的視覺機器人離線編程方法，其特征在于，提取目標的頂點信息采用的是Harris特征點檢測方法。

6.根據權利要求1所述的視覺機器人離線編程方法，其特征在于，所述運動目標的運動軌跡文件包括運動目標的位移以及運動目標的方向。

7.一種視覺機器人離線編程系統，其特征在于：包括操作單元、攝像單元、轉換單元、圖像編輯單元、圖像處理單元、數據轉換單元、位移分析單元以及運動分析單元；

所述操作單元用于設定各軸的旋轉角度作為機器人運動的約束條件；

所述攝像單元用于采集目標的圖像；

所述轉換單元將采集的目標圖像轉為數字圖像，并提取目標的邊緣和頂點信息；所述圖像處理單元用于應用目標的邊緣和頂點信息構建目標的三維模型；

所述數據轉換單元用于生成目標模型的點云數據；

所述位移分析單元用于獲取晶圓片的存放位置的坐標信息；

所述運動分析單元用于依據存放位置的坐標信息以及點云數據計算機器人電機相關運動參數，并存儲運動參數。

8.根據權利要求7所述的視覺機器人離線編程系統，其特征在于：所述攝像單元包括多個攝像機、相機固定座、旋轉軸以及底座；

所述攝像機固定于相機固定座上；相機固定座通過旋轉軸與底座相連，通過底座安裝于機器人本體上。

9.根據權利要求7或8所述的視覺機器人離線編程系統，其特征在于：所述攝像機為三個，三個攝像機在相機固定座上位于同一水平線上。

10.根據權利要求9所述的視覺機器人離線編程系統，其特征在于：固定于相機固定座上的攝像機位置根據特定參數設定，所述參數包括：基線距離、坐標變換矩陣以及每個攝像機的單應性矩陣。