[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

本公開提出一種用于機(jī)械手臂系統(tǒng)的校正方法，用于一計(jì)算裝置中，包括：接收由一視覺裝置捕獲固定于一機(jī)械手臂一前端上的一校正對(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；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)械手臂與上述視覺裝置的誤差。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開有關(guān)于校正方法及裝置，特別是有關(guān)于一種用于機(jī)械手臂系統(tǒng)的校正方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的快速發(fā)展，工廠自動(dòng)化利用機(jī)械手臂的視覺裝置定位工件的位置和姿態(tài)，引導(dǎo)機(jī)械手臂自動(dòng)精準(zhǔn)地抓取工件，進(jìn)行組裝制造，以提高精密快速生產(chǎn)的效率。而影響機(jī)械手臂自動(dòng)精確移動(dòng)的主要關(guān)鍵在于引導(dǎo)的視覺裝置，利用視覺裝置校正機(jī)械手臂減少引導(dǎo)誤差，成為機(jī)械手臂重要的課題。

使用視覺裝置來測量工件姿態(tài)的顯著缺點(diǎn)在于，視覺裝置通常相對(duì)于視覺裝置的坐標(biāo)系測量工件姿態(tài)，而機(jī)械手臂相對(duì)于機(jī)械手臂的坐標(biāo)系移動(dòng)機(jī)械手臂前端的執(zhí)行器。如在本文中所使用的，術(shù)語「姿態(tài)」說明性地指三維位置和三維旋轉(zhuǎn)的組合。因此，必須將視覺裝置計(jì)算的工件姿態(tài)轉(zhuǎn)換成機(jī)械手臂的坐標(biāo)系以使機(jī)械手臂利用視覺裝置計(jì)算工件姿態(tài)。

然而，校正視覺裝置的坐標(biāo)系和機(jī)械手臂的坐標(biāo)系之間的關(guān)系目前皆有校正時(shí)間過長且精確度不高的問題。有鑒于此，本發(fā)明提出一種用于機(jī)械手臂系統(tǒng)的校正方法及裝置，以提升校正效率并改善機(jī)械手臂的定位精確度。

發(fā)明內(nèi)容

以下公開的內(nèi)容僅為示例性的，且不旨在以任何方式加以限制。除所述說明方面、實(shí)施方式和特征之外，通過參照附圖和下述具體實(shí)施方式，其他方面、實(shí)施方式和特征也將顯而易見。即，以下公開的內(nèi)容被提供以介紹概念、重點(diǎn)、益處及本文所描述新穎且非顯而易見的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。所選擇，非所有的，實(shí)施例將進(jìn)一步詳細(xì)描述如下。因此，以下公開的內(nèi)容并不意旨在所要求保護(hù)主題的必要特征，也不意旨在決定所要求保護(hù)主題的范圍中使用。

因此，本發(fā)明的主要目的即在于提供一種用于機(jī)械手臂系統(tǒng)的校正方法及裝置，以改善上述缺點(diǎn)。

本公開提出一種用于機(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、一視覺裝置和一計(jì)算裝置，上述校正方法包括：通過上述視覺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；通過上述視覺裝置計(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)械手臂與上述視覺裝置的誤差。

本公開提出一種機(jī)械手臂系統(tǒng)，包括：一校正對(duì)象；一機(jī)械手臂，其中上述校正對(duì)象固定于上述機(jī)械手臂的一前端上；一視覺裝置，捕獲上述校正對(duì)象的一圖像；以及一計(jì)算裝置，耦接于上述機(jī)械手臂及上述視覺裝置；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；上述計(jì)算裝置由上述視覺裝置接收上述圖像，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)械手臂與上述視覺裝置的誤差。