[發(fā)明專利]一種用于實訓的機器人全局定位與測量系統(tǒng)和方法

有效

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• 申請日: 2019-08-07
• 公開（公告）號: CN110421565B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設計）人: 崔曉輝;閔文強;胡少林
• 申請（專利權）人: 江蘇匯博機器人技術股份有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J19/02;G01B11/00;G01B11/08
• 代理公司: 蘇州國誠專利代理有限公司 32293
• 代理人: 楊強

1.一種用于實訓的機器人全局定位與測量方法，其特征在于：包括用于實訓的機器人全局定位與測量系統(tǒng)，其包括工作臺及裝于所述工作臺上的機器人，所述機器人采用六軸機器人，所述工作臺上還設有視覺裝置、工控機，與PC機連接的所述工控機內嵌于所述工作臺上，所述機器人、視覺裝置均分別通過網線與所述工控機相連接，所述視覺裝置包括裝于所述工作臺上的相機架，所述相機架頂端裝有相機，所述相機上裝有鏡頭，所述鏡頭下方裝有光源；

所述用于實訓的機器人全局定位與測量方法包括以下步驟：

S1、通過所述相機采集多張不同位姿下的標定板圖片，然后通過張正友相機標定方法完成相機標定，從而獲取所述相機內參以及畸變參數(shù)；

S2、通過所述機器人將所述相機移動到多個不同位置，并計算出所述相機與所述機器人末端執(zhí)行器之間的位姿關系；

S3、所述相機采集一張包含目標的圖像，并通過所述PC機對所述目標進行目標提取，獲取所述目標的局部圖像，并將局部圖像作為模板圖像；而在采集到的包含目標的圖像中進行模板匹配，提取目標圖像，然后對所述目標圖像進行圓擬合得到所述目標在圖像中的圓心坐標及圓直徑大小；

S4、由所述位姿關系將圓心坐標轉換到所述機器人末端坐標系下的坐標，然后通過所述PC機發(fā)送轉換后的坐標信息與控制指令至所述機器人工作，實現(xiàn)目標定位；同時將圓直徑大小轉化到所述機器人末端坐標系下的大小，得到所述目標的真實尺寸，實現(xiàn)尺寸測量。

2.根據權利要求1所述的一種用于實訓的機器人全局定位與測量方法，其特征在于：所述步驟S2中，通過所述機器人將所述相機移動到兩個不同位置，通過計算公式

計算出所述相機與所述機器人末端坐標系之間的位姿關系B，也就是所述相機在所述機器人末端坐標系下的位姿，其中A1表示所述機器人將所述相機移動到其中一個位置時，所述機器人末端在其機械臂坐標系下的位姿；A2表示所述機器人將所述相機移動到其中另一個位置時，所述機器人末端在其機械臂坐標系下的位姿；C1表示所述機器人將所述相機移動到其中一個位置時，所述相機在標定板坐標系下的位姿；C2表示所述機器人將所述相機移動到其中另一個位置時，所述相機在標定板坐標系下的位姿。

3.根據權利要求2所述的一種用于實訓的機器人全局定位與測量方法，其特征在于：所述步驟S4中，由所述位姿關系將圓心坐標轉換到所述機器人末端坐標系下的坐標Q，轉換關系公式為：；將圓直徑大小轉化到所述機器人末端坐標系下的大小W，轉化關系公式為：,其中，P表示所述相機獲取的圓心坐標,R表示所述相機獲取的圓直徑大小。