[發明專利]水平機器人固定相機下工件平移旋轉標定方法

有效

• 申請號: 201610190902.5
• 申請日: 2016-03-30
• 公開（公告）號: CN105773661B
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 李明亮;張平良
• 申請（專利權）人: 廣東速美達自動化股份有限公司
• 主分類號: B25J19/04
• 分類號: B25J19/04;B25J9/16;G06T7/00
• 代理公司: 東莞恒成知識產權代理事務所(普通合伙) 44412
• 代理人: 劉仰葉

本發明涉及視覺機器人技術領域，尤其是指一種水平機器人固定相機下工件平移旋轉標定方法，步驟包括：A、水平機器人控制標定板從基準位置沿X方向移動，并檢出靶標位置；B、水平機器人控制標定板從基準位置沿Y方向移動，并檢出靶標位置；C、水平機器人控制標定板以旋轉執行端的旋轉中軸為中心沿θ方向轉動，并檢出靶標位置；D、水平機器人控制標定板以靶標為中心沿θ方向轉動，并檢出靶標位置；E、水平機器人獲取到上述機器人的全部位置信息后，結合水平機器人的運動信息實現對固定相機的標定。具有設定簡單和自動標定的優點，現場維護工程師可以一鍵式解決點位標定問題，標定效率高，維護成本較低。

技術領域

本發明涉及視覺機器人技術領域，尤其是指一種水平機器人固定相機下工件平移旋轉標定方法。

背景技術

在圖像測量過程以及機器視覺應用中，為了得到物體更加全面的信息，往往需要多個相機配合使用采集物體圖像來重構物體的形態特征。其中，配合使用的相機需要建立起確定的空間關系，并使之統一到相同的坐標系中，這樣才能精準的重構物體的形態特征，此過程即對相機進行標定。

在現有技術中，對于機器人系統的標定，一般采用人工示教的方法，例如，手動地控制機器人以多種不同的姿態(對于六軸機器人而言，一般為四種或更多種不同的姿態)將其上安裝的工具移動到同一目標點。但是，由于需要通過人眼來判斷工具是否移動到同一目標點，因此，不可避免地會存在誤差，導致工具相對于機器人的工具中心點(tool centerpoint)坐標系的傳遞矩陣的標定不準確，而且手動地控制機器人以多種不同的姿態到達同一目標點和依靠人眼判斷是否到達同一目標點的工作非常費時，影響工作效率。對于需要經常更換工具的機器人系統，在每更換一次工具之后，都要進行一次重新標定，非常麻煩，非常費時。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種無需推理和計算的水平機器人固定相機下工件平移旋轉標定方法，具有設定簡單和自動標定的優點，相機的位置或方向改變后，現場維護工程師可以自行解決位置標定問題，標定效率高，維護成本較低。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種水平機器人固定相機下工件平移旋轉標定方法，包括臺座，安裝于臺座的水平機器人及固定于臺座上的固定相機，其特征在于：所述水平機器人的旋轉執行端安裝有標定板，該標定板上設置有靶標，所述固定相機的視野范圍內設定有基準位置，該視野范圍位于標定板的范圍內；相機標定步驟包括：

步驟A、水平機器人控制標定板從基準位置沿X方向移動，并檢出靶標位置；

步驟B、水平機器人控制標定板從基準位置沿Y方向移動，并檢出靶標位置；

步驟C、水平機器人控制標定板以旋轉執行端的旋轉中軸為中心沿θ方向轉動，并檢出靶標位置；

步驟D、水平機器人控制標定板以靶標為中心沿θ方向轉動，并檢出靶標位置；

步驟E、水平機器人獲取到上述機器人的全部位置信息后，結合水平機器人的運動信息實現對固定相機的標定。

優選的，所述步驟C中，水平機器人控制標定板以旋轉執行端的旋轉中軸為中心先沿θ方向正向轉動，并檢出一個靶標位置，水平機器人控制標定板以旋轉執行端的旋轉中軸為中心再沿θ方向反向轉動，并檢出另一個靶標位置。

優選的，所述步驟D中，水平機器人控制標定板以靶標為中心先沿θ方向正向轉動，并檢出一個靶標位置；水平機器人控制標定板以靶標為中心先沿θ方向反向轉動，并檢出另一個靶標位置。

優選的，所述標定板的轉動角度為20°～90°。

優選的，所述標定板為矩形板，該標定板的一端與所述水平機器人的旋轉執行端固定連接，所述靶標位于該標定板的另一端。

優選的，所述視野范圍為正方形，所述標定板的寬度大于視野范圍的邊長。