[發明專利]用于激光3D視覺與六軸機械手的標定模型和標定方法

在審

• 申請號: 202010590634.2
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111716335A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 姚緒松;陳方
• 申請（專利權）人: 深圳群賓精密工業有限公司
• 主分類號: B25J9/02
• 分類號: B25J9/02;B25J9/16;B25J19/02;B25J11/00
• 代理公司: 深圳市諾正鑫澤知識產權代理有限公司 44689
• 代理人: 顏燕紅

本申請提供了一種用于激光3D視覺與六軸機械手的標定模型和標定方法，運用于機器視覺引導技術領域，標定模型裝配于六軸機械手的工作頭位置供3D相機掃描，標定模型呈圓型塊狀，標定模型包括中心部、中間部和外沿部，其中中心部，具有圓凸臺，且圓凸臺的圓點處具有第一凹槽，第一凹槽上設有可安裝與拆卸的尖刺結構；中間部，在圓凸臺的外周具有呈圓環形的第二凹槽；外沿部，在標定模塊的圓形塊狀兩側具有切邊，實現激光3D相機與六軸機械手的絕對值引導標定，標定模型結構簡易，能通過終端計算的方式實現機械手Rtcp的標定，以及提升機械手柔性空間的掃描范圍。

技術領域

本申請涉及機器視覺引導技術領域，特別涉及為一種用于激光3D視覺與六軸機械手的標定模型和標定方法。

背景技術

激光3D視覺需實現引導機械手動作的前提是將激光3D相機中的坐標系與機械手的世界坐標系統接合于一起才可以進行精準的機械手引導。

目前市面上已有的引導技術分為兩大類：

1.相對值引導：即示教模板法

2.絕對值引導：無需進行示教只需要執行機構讀取視覺系統所給出的點位信息即可按照項目需求實現其功能。

相對值引導技術中：需要執行機構事先進行一次示教動作，并且完全符合項目工藝需求的前提條件下作為一個模板才可以讓視覺進一步實施。此方法兼容性低，并且示教耗時會根據項目需求的不同而造成難度不同和時間不確定性。同時在特定場合，如超高精度場合、點位復雜數量極其之多的情況下，示教是無法進行實施的并且不會被客戶所接受。

絕對值引導技術：可以在執行機構不發生位移的情況下，讓3D視覺相機中的坐標系與執行機構的坐標系一次性統一在一起，3D視覺所獲取的圖像中的點位數據即執行機構中的坐標系數據。這種操作方法固定并且兼容性非常好，實際項目需求中如果需要進行修改就可以直接在圖像中進行修改即可，無需進行第二次標定。

但是目前針對市面上的3D視覺與六軸機械手所使用的絕對值引導標定技術存在一些缺陷如下述：

1.想要達到超高精度的標定必須將整個標定框架制作得非常的復雜，成本巨大。

2.標定方法僅限于TCP標定而無法實現Rtcp的標定功能；其中，TCP功能即產品不動，六軸機械手攜帶執行頭對產品進行工藝執行動作，Rtcp即六軸機械手抓取產品，執行頭在外部進行固定，此時由六軸機械手抓取到產品對著外部固定的執行頭來實現整個項目工藝動作。

3.無法將機械手的柔性姿態空間優勢發揮到最大，同時還局限了3D相機掃描產品的角度，一旦涉及到產品需要多位面執行的情況就無法實現整個工藝動作。

發明內容

本申請提供一種用于激光3D視覺與六軸機械手的標定模型和標定方法，實現激光3D相機與六軸機械手的絕對值引導標定，標定模型結構簡易，能通過終端計算的方式實現機械手Rtcp的標定，以及提升機械手柔性空間的掃描范圍。

本申請為解決技術問題采用如下技術手段：

本申請提出一種用于激光3D視覺與六軸機械手的標定模型，所述標定模型裝配于六軸機械手的工作頭位置供3D相機掃描，所述標定模型呈圓型塊狀，所述標定模型包括：

中心部，具有圓凸臺，且所述圓凸臺的圓點處具有第一凹槽，所述第一凹槽上設有可安裝與拆卸的尖刺結構；

中間部，在所述圓凸臺的外周具有呈圓環形的第二凹槽；

外沿部，在所述標定模塊的圓形塊狀兩側具有切邊。

進一步地，所述標定模型的上頂面和下底面平行。

進一步地，所述圓凸臺的圓點處具有的第一凹槽包括通孔。