[發(fā)明專利]一種機器人末端定位偏差校正方法及系統(tǒng)

有效

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

本發(fā)明提供一種機器人末端定位偏差校正方法及系統(tǒng)，包括如下步驟：101：設(shè)定相機標定系統(tǒng)；102：機械手末端與相機中心的相對位置的標定；103：機械手末端帶動相機移動遍歷不同Z值條件下，相機拍攝標定板中的所有標記點的圖像、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：通過偏差分布表的方式得到機器人末端的偏差。本發(fā)明首先進行相機標定系數(shù)的標定，其次進行機械手末端與相機中心的相對位置的標定，再次，利用機械手末端帶動相機移動遍歷不同Z值條件下的標定板中的標記點拍攝圖像、分析圖像、得到偏移量，通過偏差校正表存儲起來，最后利用查找校正表的方式對機械手定位進行補償，機械手運行到設(shè)定的位置上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明適用機器人末端標定、定位以及校正等領(lǐng)域，尤其涉及到一種機器人末端定位偏差校正方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在激光加工領(lǐng)域中大量使用振鏡進行掃描加工，由于振鏡安裝及其他各種原因會導致掃描區(qū)域中的加工圖像有各種變形，而傳統(tǒng)的用人工測量的方法進行校正，很難達到0.1毫米以下的定位精度。

公開日為2009年8月26日，申請?zhí)枮?00910105786.2的中國發(fā)明專利申請公開了一種振鏡校正系統(tǒng)及校正方法，該方法用CCD圖像采集裝置對矩陣標靶進行定位，用校正處理模塊輸出振鏡用的補償文件。該方法較之傳統(tǒng)的人工進行的校正方法有較高的精度，但是仍有不足。其缺點是：該方法直接用CCD圖像采集裝置采集振鏡校正標靶中的所有標記點，由于CCD圖像采集裝置的鏡頭畸變導致每個標記點的位置偏差計算誤差比較大，進而對振鏡校正造成影響。

因此，有必要設(shè)計一種新的定位偏差校正方法及系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于一種利用工業(yè)相機與視覺算法的方式獲取機器人末端的定位偏差、得到機器人的定位的誤差分布、軟件補償使機器人的末端定位更加精確的機器人末端定位偏差校正方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明提供一種機器人末端定位偏差校正方法，包括如下步驟：101：設(shè)定相機標定系統(tǒng)；102：機械手末端與相機中心的相對位置的標定；103：機械手末端帶動相機移動遍歷不同Z值條件下，相機拍攝標定板中的所有標記點的圖像、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：通過偏差分布表的方式得到機器人末端的偏差。

其中，所述步驟101的方法如下：A1：設(shè)定機械手坐標系，待標記平面上所有的標記點的Z坐標等于0，機械手帶動相機拍攝某一標記點的圖像，采集并分析得到該標記點的圖像坐標M1；A2：待標記平面在X方向移動距離L(L單位為毫米)，再次拍攝所述標記點的圖像，分析再次得到所述標記點的圖像坐標M2；A3：根據(jù)所述標記點兩次的圖像坐標M1、M2、和移動距離L，計算相機的標記標定系數(shù)Scale。

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

其中，所述步驟102的具體方法為：進行機械手末端的頂點與圖像采集模塊的相機的中心的標定，計算相對位置△x’、△y’。