[實用新型]一種用于工業機器人抓取領域的深度相機標定裝置

有效

• 申請號: 201720201711.4
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN206568190U
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 丁有爽;張貺恩;魏海勇;付翱;邵天蘭
• 申請（專利權）人: 梅卡曼德（北京）機器人科技有限公司
• 主分類號: B25J19/04
• 分類號: B25J19/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及工業機器人領域，具體是一種用于工業機器人抓取領域的深度相機標定裝置。

背景技術

隨著勞動力成本的不斷提高以及工業機器人控制、規劃、識別方法的不斷發展，用工業機器人代替人工進行自動化生產的程度越來越高。工業機器人最基本的使用方法不安裝任何傳感器，只能通過示教或者編程在固定的場景中進行一些固定的動作。隨著機器人應用環境和目標任務越來越復雜多變，需要在環境中或者在機器人本體上安裝一些傳感器，其中深度相機的是其中一類非常重要的傳感器。相對于傳統2D相機，深度相機能夠觀察到物體的深度信息，因而能夠更容易的確定物體在空間中的位置。但在將深度相機應用于機器人領域時，遇到以下問題：1、與普通2D相機不同，深度相機無法看到普通2D標定用棋盤格，因而，標定時只能采用特殊立體構型的標定板進行標定，因而使得標定過程較為復雜；2、立體構型標定板在加工時也相對較為困難，這就為深度相機的應用帶來了不便。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種用于工業機器人抓取領域的深度相機標定裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種用于工業機器人抓取領域的深度相機標定裝置，包括工業機器人、末端工具、深度相機專用標定板和深度相機，所述末端工具安裝在工業機器人的末端，深度相機專用標定板固定在末端工具上并且深度相機專用標定板包括鏤空棋盤格和透明玻璃板，鏤空棋盤格安裝在透明玻璃板上，深度相機固定在工作臺的上方。

作為本實用新型進一步的方案：深度相機專用標定板通過可拆卸的連接部件固定在末端工具上。

作為本實用新型進一步的方案：透明玻璃板采用有機玻璃制作。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：本實用新型用于工業機器人領域的深度相機標定裝置，結構簡潔輕巧，通過便捷的安裝就可以實現用于工業機器人領域的深度相機內外參的快速標定功能，并且能夠適配不同型號的機器人和末端工具，適用性強，適合在工業機器人領域廣泛使用。

附圖說明

圖1為用于工業機器人抓取領域的深度相機標定裝置的結構示意圖。

圖2為用于工業機器人抓取領域的深度相機標定裝置中深度相機專用標定板的結構示意圖。

其中：1-工業機器人，2-末端工具，3-深度相機專用標定板，31-鏤空棋盤格，32-透明玻璃板，4-深度相機。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。

請參閱圖1-2，一種用于工業機器人抓取領域的深度相機標定裝置，包括工業機器人1、末端工具2、深度相機專用標定板3和深度相機4，所述末端工具2安裝在工業機器人1的末端，深度相機專用標定板3固定在末端工具2上并且深度相機專用標定板3包括鏤空棋盤格31和透明玻璃板32，鏤空棋盤格31安裝在透明玻璃板32上，深度相機4固定在工作臺的上方。深度相機專用標定板3通過可拆卸的連接部件固定在末端工具2上。透明玻璃板32采用有機玻璃制作。

本實用新型的工作原理是：該裝置的工作流程如下：第一，將該裝置置于深度相機視野范圍內，利用深度相機拍攝相機標定板的多幅圖片；第二，利用角點提取算法從圖片中提取棋盤格角點；第三，利用常用2D相機標定方法對深度相機內參進行標定，得到深度相機內參；第四，將深度相機專用標定板固定在工業機器人的末端工具上，通過機器人運動帶動標定板進行運動，通過深度相機采集標定板圖像；第五，根據采集到的圖像計算深度相機相對于深度相機專用標定板的外參；第六，結合工業機器人的末端位置，利用手眼標定方法標定深度相機專用標定板相對于工業機器人的外參。

基于結構光或者TOF原理的深度相機，在觀測傳統2D標定板時(平面棋盤格)，由于標定板上并無三維特征，因而，深度相機4并不能觀測到傳統2D標定板，即無法直接使用2D相機標定板(平面棋盤格)對深度相機4進行標定；而采用本專利提出的深度相機專用標定板3，由于玻璃的透光性以及紙張的不透光性，因而，玻璃與紙張在深度相機4中所對應的深度信息便明顯不同，這樣，深度相機4便可以清晰的在深度圖中觀測到棋盤格信息，進一步的，可以基于上文所述的半透明深度相機專用標定板對深度相機進行標定。