[發明專利]移動操作機的視覺定位方法

在審

• 申請號: 201510586215.0
• 申請日: 2015-09-15
• 公開（公告）號: CN105196287A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 王偉;肖偉;李曉琪;邢春龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: B25J9/12
• 分類號: B25J9/12;B25J15/12;B25J13/08;B25J19/00
• 代理公司: 北京博維知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11486
• 代理人: 方振昌

技術領域

本發明實施例涉及工業技術領域，尤其是涉及移動操作機的視覺定位方法。

背景技術

移動操作機在反復的抓放工件的過程中會因為一些內在因素或者外界干擾而造成定位誤差，從而不能穩定、可靠的抓放工件，甚至還可能導致一些事故，所以移動操作機在工業物料運輸中需要采用定位來消除這個誤差。在物料運輸中，對于一些特定的工件，需要對夾持手指添加特定的材料(如聚酯片)以提高與工件表面的摩擦力，防止工件在運輸過程中掉落而發生事故；然而，由于夾持力的作用，工件又可能與手指添加材料之間發生粘接現象，使得在工件放置時產生拖帶甚至無法脫離夾持手指的情況。另一方面，工業中往往會出現工作臺面是斜面的情況，此時，工件放置的高度至關重要，如果夾持手爪打開時工件離臺面過高，很可能導致工件放置不到位而掉落，這對于移動操作機同時工作于多個工作臺時是會經常出現的情況。為了提高效率，移動操作機末端執行器往往會同時操作多個工件，這時如果末端執行器存在旋轉角度誤差，將會對邊緣工件帶來較大的位置誤差，從而導致部分工件放置不到位。這一系列的情況都要求移動操作機有較高的魯棒性能。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明實施例提供一種移動操作機的視覺定位方法，以至少解決如何提高移動操作機魯棒性能的技術問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了以下技術方案：

一種移動操作機的視覺定位方法，該方法至少可以包括：

采用相機進行平面視覺定位，其中，所述平面視覺定位包括兩個平移自由度定位和一個旋轉自由度定位；

采用柔性機構進行深度視覺定位補償，其中，所述深度視覺定位包括平移自由度定位。

進一步地，所述平面視覺定位包括：通過模板匹配的方式，獲取平移自由度誤差和旋轉自由度誤差。

進一步地，所述移動操作機包括工作臺面；

所述通過模板匹配的方式，獲取平移自由度誤差和旋轉自由度誤差，包括：

獲取某一定位高度下的校準文件，所述校準文件與實際相對位置已知的特征點相關；

在所述定位高度不變的情況下，采集所述工作臺面上遺留的特征點的圖像，并在所述圖像中選定需要匹配的特征點的圖像；

根據所述校準文件和當前特征點的坐標值，獲取所述平移自由度誤差和所述旋轉自由度誤差。

進一步地，所述獲取校準文件包括：

定位相機的高度；

打印相對位置已知的特征點，建立坐標系；

采集當前包含特征點的圖片，并根據特征點的實際坐標值校準圖片中各特征點的像素值。

進一步地，所述柔性機構的作用位置位于工件的特殊部位，以確保夾持所述工件后獲得一彈性力。

進一步地，所述特殊部位為臺階。

進一步地，所述柔性機構為柔性手指。

與現有技術相比，上述技術方案至少具有以下有益效果：

通過本發明，采用相機進行平面視覺定位，可以保證工件抓放的位置和姿態在規定的要求范圍內；然后采用柔性機構進行深度視覺定位補償，可以保證工件相對于不同的工作臺能夠可靠地放置到位，尤其是對于工作臺是斜面的情況。通過上述改進，提高了移動操作機的魯棒性能，可以確保穩定地進行物料運輸。通過相機和柔性機構的互補定位作用，可以使得操作機在不同的工作臺上也能穩定可靠地運行。

需要說明的是，本發明的產品并不一定具有上述所有優點。

本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其它優點可通過在所寫的說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的方法來實現和獲得。

需要說明的是，發明內容部分并非旨在標識出請求保護的主題的必要技術特征，也并非是用來確定請求保護的主題的保護范圍。所要求保護的主題不限于解決在背景技術中提及的任何或所有缺點。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖做簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，并非窮舉，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它附圖。

在所有附圖中，同一個標記表示同一個部件。圖中的各個技術特征可能沒有按比例畫出。因此，為了清楚起見，各個技術特征的尺寸可能被任意擴大或縮小。另外，為了清楚起見，一些附圖可能被簡化。因此，這些附圖可能沒有描述給定裝置或方法的所有組件。