[發(fā)明專利]一種基于視覺(jué)引導(dǎo)的雙臂機(jī)器人裝配方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710166357.0
• 申請(qǐng)日: 2017-03-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106926241A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方思雯;陳和平;席寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市智能機(jī)器人研究院
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16;B25J9/08
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司44205
• 代理人: 胡輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人裝配領(lǐng)域，尤其涉及一種基于視覺(jué)引導(dǎo)的雙臂機(jī)器人方法及裝配系統(tǒng)。

背景技術(shù)

3C產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展帶動(dòng)其需求迅速增長(zhǎng)，急需實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化。由于3C零件種類多、體積小而難以定位，自動(dòng)化裝配機(jī)具挑戰(zhàn)。目前采取的技術(shù)手段為：使用定制的自動(dòng)化設(shè)備；使用傳統(tǒng)機(jī)器人搭配特別設(shè)計(jì)的夾具，但是這些“定制”難以適應(yīng)3C產(chǎn)品的更新速度。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種提高靈活度和協(xié)作性的一種基于視覺(jué)引導(dǎo)的雙臂機(jī)器人方法及裝配系統(tǒng)。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種基于視覺(jué)引導(dǎo)的雙臂機(jī)器人裝配方法，包括以下步驟：

啟動(dòng)機(jī)器人控制器

同時(shí)啟動(dòng)2個(gè)攝像頭，判斷是否存在零件，若是，則對(duì)零件進(jìn)行定位并進(jìn)行抓取；反之，則繼續(xù)等待；

運(yùn)行雙臂機(jī)器人對(duì)抓取的物體進(jìn)行裝配。

作為所述的一種基于視覺(jué)引導(dǎo)的雙臂機(jī)器人裝配方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的零件進(jìn)行定位，其具體包括：

通過(guò)棋盤法對(duì)視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)；

通過(guò)攝像頭采集目標(biāo)圖像，并通過(guò)視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)圖像進(jìn)行處理，得到二維坐標(biāo)，并進(jìn)而求得由攝像頭坐標(biāo)原點(diǎn)指向零件的空間直線；

對(duì)準(zhǔn)獲得的空間直線的方向進(jìn)行測(cè)距，得到零件的距離參數(shù)；

得到的空間直線與得到的距離參數(shù)合成后進(jìn)一步換算到雙臂機(jī)器人的參考坐標(biāo)系中，得到零件的空間三維坐標(biāo)，完成定位。

作為所述的一種基于視覺(jué)引導(dǎo)的雙臂機(jī)器人裝配方法的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括：

在裝配過(guò)程中，實(shí)時(shí)將視覺(jué)系統(tǒng)檢測(cè)到的圖像將會(huì)與標(biāo)準(zhǔn)的圖像對(duì)比，若對(duì)比結(jié)果顯示裝配不正確，雙臂機(jī)器人將馬上停止。

作為所述的一種基于視覺(jué)引導(dǎo)的雙臂機(jī)器人裝配方法的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括：

當(dāng)上料區(qū)識(shí)別不到待抓取的零件時(shí)，雙臂機(jī)器人將停止直到識(shí)別到零件。

作為所述的一種基于視覺(jué)引導(dǎo)的雙臂機(jī)器人裝配方法的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括：

在裝配過(guò)程中始終用視覺(jué)系統(tǒng)跟蹤雙臂機(jī)器人末端，通過(guò)機(jī)器人末端位置判斷機(jī)器人的末端是否有定位問(wèn)題或者是否需要校準(zhǔn)視覺(jué)系統(tǒng)，若是，則停止工作并進(jìn)行校準(zhǔn)。

本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是：

一種基于視覺(jué)引導(dǎo)的雙臂機(jī)器人裝配系統(tǒng)，包括：

啟動(dòng)模塊，用于啟動(dòng)機(jī)器人控制器；

識(shí)別定位模塊，用于同時(shí)啟動(dòng)2個(gè)攝像頭，判斷是否存在零件，若是，則對(duì)零件進(jìn)行定位并進(jìn)行抓取；反之，則繼續(xù)等待；

裝配模塊，用于運(yùn)行雙臂機(jī)器人對(duì)抓取的物體進(jìn)行裝配。

作為所述的一種基于視覺(jué)引導(dǎo)的雙臂機(jī)器人裝配系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的識(shí)別定位模塊具體包括：

校準(zhǔn)模塊，用于通過(guò)棋盤法對(duì)視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)；

圖像處理模塊，用于通過(guò)攝像頭采集目標(biāo)圖像，并通過(guò)視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)圖像進(jìn)行處理，得到二維坐標(biāo)，并進(jìn)而求得由攝像頭坐標(biāo)原點(diǎn)指向零件的空間直線；

測(cè)距模塊，用于對(duì)準(zhǔn)獲得的空間直線的方向進(jìn)行測(cè)距，得到零件的距離參數(shù)；

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊，用于得到的空間直線與得到的距離參數(shù)合成后進(jìn)一步換算到雙臂機(jī)器人的參考坐標(biāo)系中，得到零件的空間三維坐標(biāo)，完成定位。

作為所述的一種基于視覺(jué)引導(dǎo)的雙臂機(jī)器人裝配系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括：

實(shí)時(shí)對(duì)比模塊，用于在裝配過(guò)程中，實(shí)時(shí)將視覺(jué)系統(tǒng)檢測(cè)到的圖像將會(huì)與標(biāo)準(zhǔn)的圖像對(duì)比，若對(duì)比結(jié)果顯示裝配不正確，雙臂機(jī)器人將馬上停止。

作為所述的一種基于視覺(jué)引導(dǎo)的雙臂機(jī)器人裝配系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括：

等待模塊，用于當(dāng)上料區(qū)識(shí)別不到待抓取的零件時(shí)，雙臂機(jī)器人將停止直到識(shí)別到零件。

作為所述的一種基于視覺(jué)引導(dǎo)的雙臂機(jī)器人裝配系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括：

實(shí)時(shí)校準(zhǔn)模塊，用于在裝配過(guò)程中始終用視覺(jué)系統(tǒng)跟蹤雙臂機(jī)器人末端，通過(guò)機(jī)器人末端位置判斷機(jī)器人的末端是否有定位問(wèn)題或者是否需要校準(zhǔn)視覺(jué)系統(tǒng)，若是，則停止工作并進(jìn)行校準(zhǔn)。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明一種基于視覺(jué)引導(dǎo)的雙臂機(jī)器人裝配方法及系統(tǒng)通過(guò)視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行精確定位，能有效提高產(chǎn)品的裝配效率，并有效保證了產(chǎn)品的合格質(zhì)量，大大提高產(chǎn)品的合格率。而且本發(fā)明通過(guò)采用雙臂機(jī)器人進(jìn)行裝配，能大大提高裝配過(guò)程的靈活度和協(xié)作性，進(jìn)一步提高裝配效率。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明一種基于視覺(jué)引導(dǎo)的雙臂機(jī)器人裝配方法的步驟流程圖；