[發明專利]一種基于視覺裝置的相對位置測量方法

在審

• 申請號: 201910733400.6
• 申請日: 2019-08-09
• 公開（公告）號: CN110500999A
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 袁雷;李偉;鄭恩松;王艷輝;李俊明;李保陽
• 申請（專利權）人: 唐山英萊科技有限公司
• 主分類號: G01C11/04
• 分類號: G01C11/04;G06T7/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于視覺裝置的相對位置測量方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

步驟一、位置關系：第一種是視覺裝置(2)和機器人(1)末端法蘭位置相對固定，第二種是視覺裝置(2)相對于機器人(1)末端位置不固定，但是可間接計算與機器人(1)之間的位置關系，下列步驟以第一種位置關系為例進行闡述；

步驟二、測點設定：當機器人姿態為(Rx1，Ry1，Rz1)時，移動機器人(1)使視覺裝置(2)對特征點進行定位測量，將視覺裝置(2)在視覺范圍(4)內檢測的特征點的位置記為Pr1，并記錄視覺裝置檢測到的特征點Pr1在機器人坐標系下的坐標P1(X1，Y1，Z1)，并將機器人所處位置記為P0點；

步驟三、P2設定：移動機器人(1)使TCP以實際需要的姿態(Rx2，Ry2，Rz2)抵達特征點Pr1的位置，并記錄機器人(1)TCP在機器人(1)坐標系下的坐標P2(X2，Y2，Z2，Rx2，Ry2，Rz2)；

步驟四、基準值設定：將記錄的TCP在機器人(1)坐標系下的坐標點P2以及視覺裝置(2)視覺范圍(4)內測量到的特征點在機器人(1)坐標系下的坐標點P1(X1，Y1，Z1)作為基準值；

步驟五、Pr1′測量：當被測物(3)上的特征點位置發生改變后機器人(1)移動到P0點位置，使視覺裝置(2)重新對新的特征點Pr1′進行定位測量，得到特征點在機器人(1)坐標系下的坐標點P1′(X1′，Y1′，Z1′)；

步驟六、對比測試：將步驟五中視覺裝置(2)測量特征點Pr1′得到的坐標P1′(X1′，Y1′，Z1′)與步驟四中視覺裝置(2)測量基準點P1(X1，Y1，Z1)做差，得到新特征點P1′相對于基準特征點P1的相對偏差值ΔP(X1′-X1，Y1′-Y1，Z1′-Z1)，并將該偏差值累加到機器人(1)TCP基準值的坐標點P2(X2，Y2，Z2，Rx2，Ry2，Rz2)上，得出一個修正后的位置P2′(X2′，Y2′，Z2′，Rx2，Ry2，Rz2)，隨后機器人運動到P2′位置，即可實現在變換姿態后仍能準確使TCP到達特征點Pr1′位置；

步驟七、計算測試：步驟一中的另一種關系依次按照步驟二、步驟三、步驟四、步驟五和步驟六的測量，即可完成測量。

2.根據權利要求1所述的一種基于視覺裝置的相對位置測量方法，其特征在于：所述步驟一中第二種位置關系采用滑臺(5)配合視覺裝置(2)與機器人(1)末端工具進行非綁定測試。

3.根據權利要求1所述的一種基于視覺裝置的相對位置測量方法，其特征在于：所述步驟二中特征點設置在步驟五中所述被測物(3)的測量面上。

4.根據權利要求1所述的一種基于視覺裝置的相對位置測量方法，其特征在于：所述步驟三中TCP為機器人(1)的工具中心點。

5.根據權利要求1所述的一種基于視覺裝置的相對位置測量方法，其特征在于：所述步驟三中Rx2，Ry2，Rz2分別為工具坐標系的X，Y，Z軸在機器人坐標系下的角度表達。

6.根據權利要求1所述的一種基于視覺裝置的相對位置測量方法，其特征在于：所述步驟六中TCP的坐標P2′(X2′，Y2′，Z2′，Rx2，Ry2，Rz2)與被測物(3)上的特征點Pr1′重合。

7.根據權利要求1所述的一種基于視覺裝置的相對位置測量方法，其特征在于：所述步驟六中P2′的坐標計算方式如下：

X2′＝X2+(X1′-X1)

Y2′＝Y2+(Y1′-Y1)

Z2′＝Z2+(Z1′-Z1)。