[發(fā)明專利]一種基于機(jī)器人的車輛定位方法和車輛定位系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711393963.2
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108195354A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡清汀;鄭勇全;宋立冬;姚領(lǐng);胡俊文
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙長泰機(jī)器人有限公司
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00;G01C11/04
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本申請所提供的一種基于機(jī)器人的車輛定位方法，包括：拍攝所述車輛的目標(biāo)區(qū)域圖像，根據(jù)所述目標(biāo)區(qū)域圖像建立數(shù)據(jù)模板并計算對應(yīng)的模板位姿；根據(jù)所述模板位姿建立坐標(biāo)系，得到所述車輛相對于機(jī)器人基坐標(biāo)系的第一位姿；根據(jù)所述第一位姿定位所述車輛。通過建立坐標(biāo)系，能夠準(zhǔn)確的定位車身，本方法對環(huán)境光線無要求，適用性強(qiáng)，避免了繁瑣的光源調(diào)試。本申請還提供了一種基于機(jī)器人的車輛定位系統(tǒng)、一種可讀存儲介質(zhì)和一種機(jī)器人，具有上述有益效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及機(jī)器人領(lǐng)域，特別涉及一種基于機(jī)器人的車輛定位方法、車輛定位系統(tǒng)，以及一種可讀存儲介質(zhì)和一種機(jī)器人。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)機(jī)器人在汽車制造領(lǐng)域應(yīng)用的不斷深入，各個汽車部件的安裝，如擋風(fēng)玻璃、汽車門等都需要視覺定位技術(shù)。由機(jī)器人抓取玻璃并由視覺系統(tǒng)引導(dǎo)其完成玻璃的精準(zhǔn)裝配工作是汽車自動化生產(chǎn)線的發(fā)展趨勢。然而車身輸送線來料位置具有較大偏差且某些生產(chǎn)車間光線環(huán)境復(fù)雜，同時生產(chǎn)線上存在多種顏色、多種型號的車身，這些問題都有可能導(dǎo)致機(jī)器人不能準(zhǔn)確地將玻璃裝配在汽車車身上，甚至有可能導(dǎo)致機(jī)器人與車身的撞擊從而損壞生產(chǎn)設(shè)備。

目前的機(jī)器人擋風(fēng)玻璃自動安裝工作站的車身視覺定位系統(tǒng)多采用雙目或多目立體視覺定位方式，在車頭及車尾各安裝多個相機(jī)，通過視差圖恢復(fù)車身的3D模型，再通過車身的表面幾何形狀特征進(jìn)行處理與識別，從而實現(xiàn)車身的定位。

以下為現(xiàn)有的幾種定位方法及其相應(yīng)缺點：

1、雙目或多目立體視覺對于車身這種大尺寸目標(biāo)物難以保證最終定位精度，且相機(jī)對光源要求苛刻，環(huán)境光線的變化對系統(tǒng)采集圖片的影響較大，同時對物體表面的顏色、材質(zhì)、紋理特征等的重構(gòu)效果適應(yīng)性較差。

2、采用特征匹配的方法進(jìn)行定位時，物體表面不一定有明顯的幾何特征，且特征容易受其他雜質(zhì)的干擾，影響定位效果和定位精度，適應(yīng)性較差。

3、線激光在機(jī)器人攜帶激光器掃描圖像的過程中會受機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)的影響，可能會發(fā)生機(jī)械手抖動現(xiàn)象造成圖像抖動，以及機(jī)器人運動與線激光器掃描難同步的問題，同時定位節(jié)拍也會增加。

4、大視野相機(jī)的定位效果和定位精度容易受物體表面特征(特征復(fù)雜性，特征的多少，大小，表面凹凸性等)的影響。因此需要一種新型的車輛定位方法。

申請內(nèi)容

本申請的目的是提供一種基于機(jī)器人的車輛定位方法、車輛定位系統(tǒng)，以及一種可讀存儲介質(zhì)和一種機(jī)器人，解決現(xiàn)有的多目立體視覺定位受現(xiàn)場環(huán)境影響較大的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┮环N基于機(jī)器人的車輛定位方法，具體技術(shù)方案如下：

拍攝所述車輛的目標(biāo)區(qū)域圖像，根據(jù)所述目標(biāo)區(qū)域圖像建立數(shù)據(jù)模板并計算對應(yīng)的模板位姿；

根據(jù)所述模板位姿建立坐標(biāo)系，得到所述車輛相對于機(jī)器人基坐標(biāo)系的第一位姿；

根據(jù)所述第一位姿定位所述車輛。

其中，拍攝所述車輛的目標(biāo)區(qū)域圖像之前，還包括：

標(biāo)定激光傳感器的激光器坐標(biāo)系與所述機(jī)器人的機(jī)器人工具坐標(biāo)系，并確定所述激光器坐標(biāo)系的三個基坐標(biāo)軸的坐標(biāo)方向。

其中，根據(jù)所述第一位姿定位所述車輛之后，還包括：

在所述車輛位置變化后，確定所述車輛的偏移量，并根據(jù)所述偏移量調(diào)整拍攝位置；

拍攝所述車輛的目標(biāo)區(qū)域圖像，根據(jù)所述目標(biāo)區(qū)域圖像建立第二數(shù)據(jù)模板并計算對應(yīng)的第二模板位姿；

匹配所述模板位姿和所述第二模板位姿，得到相對位姿；

根據(jù)所述相對位姿定位所述車輛。

其中，所述確定所述車輛的偏移量包括：