[發明專利]一種用于標定機器手坐標系的標定裝置及標定方法

有效

• 申請號: 201310281368.5
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN103363899A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 譚開志;付智輝
• 申請（專利權）人: 科瑞自動化技術（深圳）有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所 44268
• 代理人: 劉文求;楊宏

1.一種用于標定機器手坐標系的標定裝置，其特征在于，包括機器手，設置在所述機器手上用于捕捉和處理圖像的視覺系統，設置在機器手上用于控制所述機器手運動和所述視覺系統工作的控制器，和所述視覺系統相連用于顯示圖像的顯示器，位于視覺系統下方的平臺，放置在所述平臺上并具有均勻網格用于標定所述機器手位置的標定板。

2.根據權利要求1所述的標定裝置，其特征在于，所述機器手包括基座、一端和所述基座相連接的短臂以及和所述短臂的另一端相連接的長臂，所述視覺系統設置在所述長臂上。

3.根據權利要求1所述的標定裝置，其特征在于，所述視覺系統包括調整圖像清晰度的光學鏡頭，捕捉圖像并能夠將光學圖像轉換為數字圖像信號的攝像機，和為圖像的捕捉提供照明的光源。

4.根據權利要求1所述的標定裝置，其特征在于，所述標定板為菲林膠板，標定板的規格為300*300mm，所述標定板上的網格規格為10*10mm。

5.一種基于權利要求1-4任一項所述的標定裝置的標定方法，其特征在于，包括如下步驟：

A、將標定板放置在平臺上；

B、通過控制器控制視覺系統捕捉和處理標定板圖像并將圖像顯示在顯示器上；

C、根據標定板圖像標定視覺系統坐標系；

D、捕捉視覺系統坐標系的標定點；

E、根據視覺系統坐標系的標定點計算得出機器手視覺系統坐標系與執行系統坐標系之間轉換關系的參數值。

6.根據權利要求5所述的標定方法，其特征在于，所述步驟B還包括：調整視覺系統中光學鏡頭使標定板在顯示器上有一個清晰的圖像。

7.根據權利要求5或6所述的標定方法，其特征在于，所述步驟B中的視覺系統通過攝像頭捕捉標定板的圖像，在捕捉過程中通過視覺系統中的光源對標定板提供照明。

8.根據權利要求5所述的標定方法，其特征在于，所述步驟C具體包括：控制機器手運動，使標定板在顯示器上有一個正像，通過觀察或測量得到標定板圖像的像素單元和標定板的長度單位的轉換關系。

9.根據權利要求5所述的標定方法，其特征在于，所述步驟D具體包括：

D1、使標定板圖像的某一網格點顯示在顯示器的中心處，記錄該網格點的行列號作為第一標定點；

D2、使標定板圖像的另一網格點顯示在顯示器的中心處，記錄該網格點的行列號作為第二標定點。

10.根據權利要求9所述的標定方法，其特征在于，所述步驟D還包括：根據第一標定點、第二標定點和常數量計算得出機器手視覺系統坐標系與執行系統坐標系之間轉換關系的參數值，所述常數量包括短臂的長度、長臂的長度、標定板圖像的像素單元和標定板的長度單位的轉換關系、攝像機像素寬度值、攝像機像素高度值和機器手的狀態值。