[發(fā)明專利]用于機(jī)械手臂系統(tǒng)的校正方法及裝置有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201811530966.0 | 申請(qǐng)日： | 2018-12-14 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN111195897B | 公開（公告）日： | 2021-09-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 黃捷;鄭宇群;鄭憲君;高彩齡 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院 |
| 主分類號(hào)： | B25J9/00 | 分類號(hào)： | B25J9/00;B25J9/16;B25J13/08;B25J19/04 |
| 代理公司： | 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105 | 代理人： | 王珊珊 |
| 地址： | 中國(guó)臺(tái)*** | 國(guó)省代碼： | 臺(tái)灣;71 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用于 機(jī)械 手臂 系統(tǒng) 校正 方法 裝置 | ||
1.一種用于機(jī)械手臂系統(tǒng)的校正方法，上述機(jī)械手臂系統(tǒng)包括一機(jī)械手臂、一校正對(duì)象、一視覺(jué)裝置和一計(jì)算裝置，上述校正方法包括：
通過(guò)上述視覺(jué)裝置捕獲固定于上述機(jī)械手臂一前端上的上述校正對(duì)象的一圖像，其中上述機(jī)械手臂的一基座具有一基座坐標(biāo)系，且上述機(jī)械手臂的上述前端與上述基座具有一第一相對(duì)關(guān)系，上述機(jī)械手臂的上述前端與上述校正對(duì)象具有一第二相對(duì)關(guān)系；
通過(guò)上述計(jì)算裝置接收上述圖像，并根據(jù)上述圖像取得上述校正對(duì)象的一三維特征數(shù)據(jù)；以及
通過(guò)上述計(jì)算裝置根據(jù)上述三維特征數(shù)據(jù)、上述第一相對(duì)關(guān)系及上述第二相對(duì)關(guān)系計(jì)算取得上述視覺(jué)裝置與上述機(jī)械手臂的上述基座之間的一第三相對(duì)關(guān)系，以校正上述機(jī)械手臂與上述視覺(jué)裝置的誤差。
2.如權(quán)利要求1所述的用于機(jī)械手臂系統(tǒng)的校正方法，其中通過(guò)上述計(jì)算裝置根據(jù)上述圖像取得上述校正對(duì)象的上述三維特征數(shù)據(jù)還包括：
取得上述圖像中上述校正對(duì)象的一點(diǎn)云信息；
比較每一點(diǎn)云基元的深度值與左右兩側(cè)點(diǎn)云基元的深度值；
當(dāng)一第一點(diǎn)云基元的一第一深度值大于左右兩側(cè)一第二點(diǎn)云基元的一第二深度值且上述第一深度值比上述第二深度值其中之一大于一第一閾值時(shí)，設(shè)定上述第一點(diǎn)云基元為一目標(biāo)點(diǎn)；
根據(jù)上述目標(biāo)點(diǎn)將上述點(diǎn)云信息分為多個(gè)群組，其中每一群組是一平面信息；
根據(jù)上述平面信息取得一邊界特征數(shù)據(jù)及一平面特征數(shù)據(jù)；以及
根據(jù)上述邊界特征數(shù)據(jù)及上述平面特征數(shù)據(jù)取得上述校正對(duì)象的上述三維特征數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求2所述的用于機(jī)械手臂系統(tǒng)的校正方法，其中通過(guò)上述計(jì)算裝置根據(jù)上述目標(biāo)點(diǎn)將上述點(diǎn)云信息分為多個(gè)群組還包括：
比較每一目標(biāo)點(diǎn)的一目標(biāo)深度值與周圍點(diǎn)云基元的深度值；以及
當(dāng)一第一目標(biāo)點(diǎn)的一第一目標(biāo)深度值與上述周圍點(diǎn)云基元中一第三點(diǎn)云基元的一第三深度值的差值絕對(duì)值小于一第二閾值時(shí)，判定上述第三點(diǎn)云基元與上述第一目標(biāo)點(diǎn)屬于同一群組。
4.如權(quán)利要求3所述的用于機(jī)械手臂系統(tǒng)的校正方法，其中上述第一閾值大于上述第二閾值。
5.如權(quán)利要求1所述的用于機(jī)械手臂系統(tǒng)的校正方法，其中上述三維特征數(shù)據(jù)至少包括：
每一平面的點(diǎn)位置、一面積及一位置標(biāo)準(zhǔn)偏差；
每一平面的一法向量；
任二平面相交的角度；
任二平面相交的長(zhǎng)度；
任二平面相交的一起點(diǎn)三維位置及一終點(diǎn)三維位置；以及
任三平面相交的點(diǎn)三維位置。
6.如權(quán)利要求1所述的用于機(jī)械手臂系統(tǒng)的校正方法，其中以上述三維特征數(shù)據(jù)、上述第一相對(duì)關(guān)系、上述第二相對(duì)關(guān)系及上述第三相對(duì)關(guān)系所組成的一三維空間方程式表示如下：
AZ＝BX
其中A表示上述三維特征數(shù)據(jù)，B表示上述第一相對(duì)關(guān)系，X表示上述第二相對(duì)關(guān)系及Z表示上述第三相對(duì)關(guān)系。
7.如權(quán)利要求6所述的用于機(jī)械手臂系統(tǒng)的校正方法，其中上述計(jì)算裝置還利用一優(yōu)化方程式計(jì)算取得上述第三相對(duì)關(guān)系，上述優(yōu)化方程式表示如下：
Z＝min(αNd(∑Discorner)+βNa(∑Argnormal)+γNp(∑Planediff))
其中α、β、γ為權(quán)重值，Nd為上述三維對(duì)象的頂點(diǎn)間的標(biāo)準(zhǔn)化距離、Na為上述三維對(duì)象的平面間的標(biāo)準(zhǔn)化角度、Np為上述三維對(duì)象的平面間的標(biāo)準(zhǔn)化平面強(qiáng)度，Discorner為上述三維對(duì)象的頂點(diǎn)間的一距離、Argnormal為上述三維對(duì)象的平面的法向量角度點(diǎn)化以及Planediff為上述三維對(duì)象的平面化程度。
8.如權(quán)利要求1所述的用于機(jī)械手臂系統(tǒng)的校正方法，其中上述校正對(duì)象是一三維對(duì)象，且不具有任何定位標(biāo)記。
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