[發(fā)明專利]用于實(shí)訓(xùn)的機(jī)器人的末端軌跡采集及跟蹤方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910726487.4
• 申請(qǐng)日: 2019-08-07
• 公開（公告）號(hào): CN110328669B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃婷;盛力源
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇匯博機(jī)器人技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16
• 代理公司: 蘇州國(guó)誠(chéng)專利代理有限公司 32293
• 代理人: 陳松

1.用于實(shí)訓(xùn)的機(jī)器人的末端軌跡采集及跟蹤方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將相機(jī)通過末端法蘭安裝在軌跡指針的一側(cè)，相機(jī)的鏡頭中能夠拍攝到軌跡指針的針尖，計(jì)算得到針尖位置相對(duì)于機(jī)器人末端法蘭坐標(biāo)系的偏移量；

步驟2：相機(jī)采集圖像數(shù)據(jù)，對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到需要跟蹤的軌跡，同時(shí)得到軌跡的每個(gè)像素點(diǎn)在相機(jī)坐標(biāo)系下的位置；

步驟3：通過步驟1得到的針尖位置相對(duì)于機(jī)器人末端法蘭坐標(biāo)系的偏移量和步驟2得到的軌跡，得到軌跡在機(jī)器人末端法蘭坐標(biāo)系下的位置，將軌跡在機(jī)器人坐標(biāo)系下的位置通過機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)處理，轉(zhuǎn)換為機(jī)器人各關(guān)節(jié)角度、角加速度的運(yùn)動(dòng)信息，機(jī)器人控制器根據(jù)運(yùn)動(dòng)信息，控制機(jī)器人上的針尖到達(dá)相應(yīng)的位置，完成軌跡跟蹤。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于實(shí)訓(xùn)的機(jī)器人的末端軌跡采集及跟蹤方法，其特征在于：在步驟1中，通過手眼標(biāo)定方法，得到相機(jī)坐標(biāo)系與機(jī)器人末端法蘭坐標(biāo)系的變換關(guān)系矩陣T1，根據(jù)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸，得到針尖位置與機(jī)器人末端法蘭坐標(biāo)系的變換關(guān)系矩陣T2，通過相機(jī)標(biāo)定，得到針尖位置與相機(jī)坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系矩陣T3，針尖與機(jī)器人末端法蘭坐標(biāo)系的變換關(guān)系矩陣T通過如下公式得到：T＝T1*T2*T3，從而得到針尖位置相對(duì)于機(jī)器人末端法蘭坐標(biāo)系的偏移量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于實(shí)訓(xùn)的機(jī)器人的末端軌跡采集及跟蹤方法，其特征在于：在步驟2中，對(duì)于相機(jī)采集的圖像數(shù)據(jù)，先經(jīng)過圖像去噪、圖像濾波、圖像膨脹腐蝕對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，然后再經(jīng)過圖像邊緣檢測(cè)處理，得到需要跟蹤的軌跡，同時(shí)得到軌跡的每個(gè)像素點(diǎn)在相機(jī)坐標(biāo)系下的位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于實(shí)訓(xùn)的機(jī)器人的末端軌跡采集及跟蹤方法，其特征在于：圖像去噪、圖像濾波采用中值濾波算法，中值濾波算法通過種非線性平滑濾波器，將數(shù)字圖像或數(shù)字序列中一點(diǎn)的值用該點(diǎn)鄰域內(nèi)各點(diǎn)的中值代換。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于實(shí)訓(xùn)的機(jī)器人的末端軌跡采集及跟蹤方法，其特征在于：圖像膨脹腐蝕包括圖像膨脹和圖像擴(kuò)張，圖像膨脹用于將圖像中的高亮部分進(jìn)行膨脹，高亮部分領(lǐng)域擴(kuò)張，使得效果圖擁有比原圖更大的高亮區(qū)域；圖形腐蝕用于將圖像中的高亮部分腐蝕掉，高亮部分領(lǐng)域縮減，使得效果圖擁有比原圖更小的高亮區(qū)域。

6.用于實(shí)訓(xùn)的機(jī)器人的末端軌跡采集及跟蹤裝置，包括機(jī)器人，其特征在于：所述機(jī)器人的末端法蘭上安裝有相機(jī)和軌跡指針，相機(jī)通過末端法蘭安裝在軌跡指針的一側(cè)，所述相機(jī)的鏡頭朝向軌跡指針的針尖設(shè)置，所述機(jī)器人被配置成由機(jī)器人控制器驅(qū)動(dòng)，還包括：處理器、存儲(chǔ)器以及程序；

所述程序存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中，所述處理器調(diào)用存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的程序，以執(zhí)行權(quán)利要求1所述的末端軌跡采集及跟蹤方法。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述用于實(shí)訓(xùn)的機(jī)器人的末端軌跡采集及跟蹤裝置，其特征在于：所述軌跡指針通過指針安裝座固定在末端法蘭上，所述指針安裝座上設(shè)置有指針安裝孔。