[發明專利]機器手臂的校正裝置及方法

有效

• 申請號: 201410351562.0
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN105279775B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 黃鐘賢;夏紹基;吳仁琛
• 申請（專利權）人: 廣明光電股份有限公司
• 主分類號: G06T9/00
• 分類號: G06T9/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發明公開一種機器手臂的校正裝置及方法，將編碼校正板固定在機器手臂的工作環境，編碼校正板為棋盤格狀，格子內標示坐標編碼，表示相對編碼校正板的方向及位置，利用機器手臂的視覺系統聚焦擷取編碼校正板的影像，計算編碼校正板坐標編碼，定位視覺系統，以校正機器手臂與視覺系統的定位誤差。

技術領域

本發明涉及一種機器手臂的校正裝置及方法，尤其是涉及機器手臂利用視覺系統及編碼校正板，校正機器手臂移動誤差的裝置及方法。

背景技術

隨著工業生產技術的快速發展，為了追求大量生產的速度、產品品質的穩定及降低人工成本，工廠的生產線紛紛以機器手臂(Robot Arm)取代勞動人力，進行工件的抓取、排列或組裝。自動化的機器手臂進一步利用視覺系統定位工件的位置和姿態，引導機器手臂自動精準地抓取工件，進行組裝制造。而如何減少視覺系統定位的誤差，校正機器手臂移動精確度，成為機器手臂的重要課題。

請參考圖1，為現有技術機器手臂的標準校正板10，其中標準校正板10為矩形的格狀棋盤，由黑色格子11與白色格子12相互間隔構成。標準校正板10校正機器手臂時，主要通過機器手臂的視覺系統(圖未示)，視覺系統包含設在機器手臂上稱為EIH(Eye in Hand，簡稱EIH)攝影機，用以引導機器手臂夾取工件，以及設在機器手臂外部稱為ETH(Eye toHand，簡稱ETH)攝影機，用以監視機器手臂的工作環境。以裝設在機器手臂上的EIH攝影機進行校正為例，利用移動機器手臂帶動EIH攝影機接近標準校正板10，聚焦取得EIH攝影機中擷取的標準校正板10的影像，根據擷取的標準校正板10的影像，計算機器手臂與標準校正板10的相對位置關系，以完成對機器手臂的校正。

參考標準校正板有多種校正的方式，例如現有技術美國專利案US6985175，利用兩攝影機擷取標準校正板格狀棋盤的扭曲影像狀況，進行影像比對以校正攝影機。另外中國專利案CN102927908，利用激光裝置投射條狀光線在標準校正板對角，通過設在機器手臂上的攝影機擷取條狀光線的影像，再移動激光裝置與機器手臂擷取條狀光線投射標準校正板另一對角位置的影像，由兩對角位置條狀光線的交叉，校正機器手臂三維空間的定位。

然而，前述現有技術使用的標準校正板有一定的尺寸且為黑白相間的相同格狀，如機器手臂設置的空間有限，機器手臂與標準校正板相對距離不夠時，裝設在機器手臂上的視覺系統，不能取得標準校正板的全部完整的影像，難于由擷取標準校正板的部分影像判斷相對的方向及位置，以致無法判讀機器手臂上的視覺系統與標準校正板正確相對坐標進行校正。因此，機器手臂在校正裝置及方法上，仍有問題亟待解決。

發明內容

本發明的目的在于提供一種機器手臂的校正裝置，通過在編碼校正板上設置多個坐標編碼，坐標編碼具有預設的坐標，使機器手臂的視覺系統可擷取局部編碼校正板的坐標編碼快速獲得定位校正，以提高機器手臂設置空間的彈性。

本發明另一目的在于提供一種機器手臂的校正方法，利用機器手臂的視覺系統聚焦擷取編碼校正板坐標編碼的影像，計算坐標編碼的預設坐標，進行視覺系統的定位，以校正機器手臂。

本發明再一目的在于提供一種機器手臂的校正方法，利用機器手臂移動視覺系統，多方位聚焦擷取編碼校正板坐標編碼的影像，平均視覺系統的定位誤差，以提高機器手臂校正的精確度。

本發明又一目的在于提供一種機器手臂的校正方法，利用編碼校正板先后定位機器手臂的ETH攝影機及EIH攝影機，以校正機器手臂。