[發(fā)明專利]一種機(jī)器人末端定位偏差校正方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510571311.8
• 申請(qǐng)日: 2015-09-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105066884B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周蕾;李玉廷;王光能;舒遠(yuǎn);李人杰;高云峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司;深圳市大族機(jī)器人有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/00
• 分類號(hào): G01B11/00
• 代理公司: 深圳市道臻知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44360
• 代理人: 陳琳

1.一種機(jī)器人末端定位偏差校正方法，其特征在于，包括如下步驟：

101：設(shè)定相機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)；

102：機(jī)械手末端與相機(jī)中心的相對(duì)位置的標(biāo)定；

103：機(jī)械手末端帶動(dòng)相機(jī)移動(dòng)遍歷不同Z值條件下，相機(jī)拍攝標(biāo)定板中的所有標(biāo)記點(diǎn)的圖像、分析圖像、得到一系列的偏移量數(shù)據(jù)；

104：構(gòu)建空間偏差分布表；

105：通過(guò)偏差分布表的方式得到機(jī)器人末端的偏差；

所述步驟101的方法如下：

A1：設(shè)定機(jī)械手坐標(biāo)系，待標(biāo)記平面上所有的標(biāo)記點(diǎn)的Z坐標(biāo)等于0，機(jī)械手帶動(dòng)相機(jī)拍攝某一標(biāo)記點(diǎn)的圖像，采集并分析得到該標(biāo)記點(diǎn)的圖像坐標(biāo)M1；

A2：待標(biāo)記平面在X方向移動(dòng)距離L(L單位為毫米)，再次拍攝所述標(biāo)記點(diǎn)的圖像，分析再次得到所述標(biāo)記點(diǎn)的圖像坐標(biāo)M2；

A3：根據(jù)所述標(biāo)記點(diǎn)兩次的圖像坐標(biāo)M1、M2、和移動(dòng)距離L，計(jì)算相機(jī)的標(biāo)記標(biāo)定系數(shù)Scale；

其中，M1的坐標(biāo)為(x_p,y_p)，M2的坐標(biāo)為(x_pnew,y_pnew)，M1和M2坐標(biāo)的單位均為像素，所述標(biāo)記點(diǎn)在兩次圖像坐標(biāo)之間的距離為D的單位為像素，標(biāo)定系數(shù)為Scale＝L/D，Scale的單位為mm/pixel。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏差校正方法，其特征在于，所述步驟102的具體方法為：進(jìn)行機(jī)械手末端的頂點(diǎn)與圖像采集模塊的相機(jī)的中心的標(biāo)定，計(jì)算相對(duì)位置△x’、△y’。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偏差校正方法，其特征在于，所述步驟102的方法如下：

B1：機(jī)械手末端的頂點(diǎn)處于回零的狀態(tài)，調(diào)節(jié)待標(biāo)定平面使其位于機(jī)械手坐標(biāo)系Z＝0的平面上，且待標(biāo)記平面的待標(biāo)記點(diǎn)的Z坐標(biāo)等于0，標(biāo)定板的另外兩個(gè)方向的平面分別與機(jī)械手XYZ坐標(biāo)系的X方向和Y方向所在的坐標(biāo)軸方向平行；

標(biāo)記R點(diǎn)可以是待標(biāo)記平面的中心標(biāo)記點(diǎn)，也可以不是待標(biāo)記平面的中心標(biāo)記點(diǎn)；

B2：使待標(biāo)記點(diǎn)與機(jī)械手末端的頂點(diǎn)重合，此時(shí)機(jī)械手末端的頂點(diǎn)的位置坐標(biāo)為(x＝0，y＝0，z＝0)；

B3：移動(dòng)機(jī)械手帶動(dòng)相機(jī)拍攝待標(biāo)記點(diǎn)，使待標(biāo)記點(diǎn)出現(xiàn)所拍攝圖像的中心位置，記錄此時(shí)機(jī)械手的位置坐標(biāo)為(x_o,y_o,z_o)，其中z_o＝0；

B4：計(jì)算機(jī)械手末端的頂點(diǎn)與相機(jī)中心的相對(duì)位置△x’、△y’為：

△x’＝x_o-x＝x_o

△y’＝y(tǒng)_o-y＝y(tǒng)_o

△x’、△y’的單位為：毫米(mm)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的偏差校正方法，其特征在于，所述待標(biāo)記點(diǎn)為待標(biāo)記平面的中心標(biāo)記點(diǎn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的偏差校正方法，其特征在于，所述步驟103包括如下過(guò)程：

1031：設(shè)定機(jī)械手末端在回零狀態(tài)下，機(jī)械手末端與標(biāo)定板中心標(biāo)記點(diǎn)的中心重合，機(jī)械手根據(jù)步驟102中得到相對(duì)位置，移動(dòng)相機(jī)使相機(jī)的中心點(diǎn)位于該中心標(biāo)記點(diǎn)的中心；

1032：機(jī)械手末端在Z＝0平面遍歷標(biāo)定板的所有標(biāo)記點(diǎn)，相機(jī)分別拍攝這些標(biāo)記點(diǎn)的圖像，分析所有標(biāo)記點(diǎn)的圖像與中心標(biāo)記點(diǎn)的圖像的偏差并記錄每個(gè)標(biāo)記點(diǎn)在X和Y方向的偏移值，記錄Z＝0平面的偏差分布；

1033：機(jī)械手末端在Z＝n平面遍歷標(biāo)定板中所有標(biāo)記點(diǎn)，相機(jī)分別拍攝這些標(biāo)記點(diǎn)的圖像，分析所有標(biāo)記點(diǎn)的圖像與中心標(biāo)記點(diǎn)的圖像的偏差并記錄每個(gè)標(biāo)記點(diǎn)在X和Y方向的偏移值，記錄Z＝n平面的偏差分布。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的偏差校正方法，其特征在于，所述步驟1031的具體方法為：使機(jī)械手末端的頂點(diǎn)處于回零的狀態(tài)，調(diào)節(jié)標(biāo)記板，使待標(biāo)定平面位于機(jī)械手坐標(biāo)系Z＝0的平面，標(biāo)定的另外兩個(gè)方向的平面分別與機(jī)械手XYZ坐標(biāo)系的X方向和Y方向所在的坐標(biāo)軸方向平行，并使標(biāo)定板的中心標(biāo)記點(diǎn)與機(jī)械手末端的頂點(diǎn)重合；機(jī)械手根據(jù)步驟102中得到的相對(duì)位置帶動(dòng)相機(jī)移動(dòng)，相機(jī)拍攝中心標(biāo)記點(diǎn)的圖像，此時(shí)的中心標(biāo)記點(diǎn)正好位于圖像的中心。