[發明專利]機械設備的定位系統及方法

有效

• 申請號: 201711280417.8
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN109767416B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 施志軒;吳光俞;黎尚昆;黃蘇
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/593;G06T7/70
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 楊靜

一種機械設備的定位系統，應用于機械手臂，此定位系統包括至少一影像單元，用于取得一機械設備的深度信息或三維點云或三維網格；以及一處理單元，用于接收所述深度信息，并以一算法重合所述深度信息與所述機械設備的三維向量信息或三維圖形檔案或三維點云，取得一轉換關系，再根據所述轉換關系及機械手臂與影像單元的一位置關系，計算取得機械手臂與機械設備的一空間關系，最后再根據所述空間關系產生機械手臂的一動作路徑。

技術領域

本發明涉及一種定位系統及方法，尤其涉及一種以機械手臂配合深度攝影機對各式機械設備的定位系統及其方法。

背景技術

當前在安排各式機械設備配合機械手臂的加工作業時，其加工或動作路徑的建立與模擬等，往往以人工方式長時間進行逐步教導，不僅需要專業知識與經驗，也耗費時間，嚴重影響生產進程。即使完成了生產前置作業，但在實際執行時卻仍有缺失，例如模擬結果與實際狀況不一致或誤差過大時，或當機械設備、工件更動或磨耗后，將使得先前已規劃完成的路徑或點位完全失效。

因此如何建立快速且精確的一種系統及其方法，實現以機械手臂對機械設備的定位作業迫切且必要。

發明內容

本發明提供一種機械設備的定位系統及其方法，適用于決定一機械手臂相對于至少一機械設備之間的空間關系，該系統包括有至少一影像單元與一處理單元。影像單元裝設于該機械手臂上或其他位置，用于掃描取得機械設備的深度信息或三維輪廓點云。處理單元接收該深度信息，以一算法重合該深度信息與該機械設備的三維圖形信息，而取得一轉換關系，再根據轉換關系及機械手臂相對于影像單元的一位置關系，產生該空間關系；最后再根據此空間關系，規劃或模擬產生一機械手臂的動作路徑。

附圖說明

圖1是本發明一實施例提出的一種機械設備的定位系統的實施圖；

圖2是本發明一實施例提出的一種機械設備的定位方法的流程圖；

圖3是圖1所示系統的一校正眼在手坐標轉換的示意圖；

圖4是圖2所示方法的一取得眼與手位置關系的流程圖。

【附圖標記說明】

10-影像單元； 11-處理單元；

110-演算模塊； 111-儲存模塊；

112-路徑產生模塊； 20-機械手臂；

21-機械設備； 22-末端點；

S1～S4-步驟； S1A～S1C-步驟。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明作進一步的詳細說明。

請參閱圖1，本發明的一種機械設備的定位系統，例如適用于決定至少一機械設備21，例如是布輪拋光機，與一機械手臂20之間的一空間關系，其主要包含至少一影像單元10與一處理單元11。

影像單元10可為一深度攝影機(depth camera)，影像單元10可裝設于機械手臂20的末端點22，或所在區域空間中的任一位置上，因此影像單元10與機械手臂20之間將存在一位置關系，例如是在空間中相對位置的一轉換矩陣，而影像單元10則用于掃描取得至少一機械設備21的空間深度信息或三維輪廓點云信息，而此信息可代表機械手臂20或影像單元10相對于機械設備21各部位之間的真實距離或姿態。