[發明專利]基于雙目結構光的視覺糾偏機械臂及糾偏方法

在審

• 申請號: 202010631576.3
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111906767A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 王琪
• 申請（專利權）人: 深圳了然視覺科技有限公司
• 主分類號: B25J9/10
• 分類號: B25J9/10;B25J15/08;B25J18/00
• 代理公司: 廣東德而賽律師事務所 44322
• 代理人: 葉秀進

1.基于雙目結構光的視覺糾偏機械臂，其特征是：包括工業PC(1)，工業PC(1)與機械臂控制器(3)通過總線連接，機械臂控制器(3)控制機械臂(4)進行定位，機械臂(4)上固定連接有抓手(5)，抓手(5)由抓手控制器(6)連接控制，抓手控制器(6)與工業PC(1)連接，工業PC(1)還連接有雙目結構光設備(2)。

2.根據權利要求1所述的基于雙目結構光的視覺糾偏機械臂，其特征在于，所述的抓手(5)通過固定件與機械臂(4)末端實現剛性連接；

所述的雙目結構光設備(2)獨立于機械臂(4)外，由相應的機械支撐進行支撐，并與機械臂(4)底座一直保持相對靜止狀態。

3.根據權利要求1所述的基于雙目結構光的視覺糾偏機械臂，其特征是：所述的工業PC(1)與機械臂控制器(3)之間的總線為Profinet總線。

4.根據權利要求2所述的基于雙目結構光的視覺糾偏機械臂，其特征是：所述的抓手(5)為定位的膠槍或者焊槍。

5.使用上述權利要求1-4所述機械臂的糾偏方法，其特征在于，具體步驟為：

步驟一：控制機械臂(4)帶動抓手(5)運動定位到一個初始位置P0點；

步驟二：雙目結構光設備(2)采集冤死標準件特征區域的圖像與相應的三維云點信息，計算出特征區域中待抓取點的空間位置坐標記為(X0，Y0，Z0)；

步驟三：工業PC(1)將待抓取點的坐標(X0，Y0，Z0)換算成抓手(5)的抓取位置，控制機械臂(4)帶動抓手(5)對工件實施抓取動作后，又回復到初始位置P0點；

步驟四：當待檢測件運動至固定工位后，重復步驟二的相應操作，即獲取待檢測件的空間位置坐標(X1，Y1，Z1)，計算其與(X0，Y0，Z0)之間的偏差位移(△X，△Y，△Z)，如果偏差位移(△X，△Y，△Z)在偏差閾值范圍內，則控制機械臂(4)帶動抓手(5)重復步驟三，如果偏差位移(△X，△Y，△Z)不在偏差閾值范圍內，則將待抓取點的坐標(X0，Y0，Z0)更改為(X0+△X，Y0+△Y，Z0+△Z)，重復步驟三；

步驟五：當有待檢測件時，重復步驟四，當無待檢測件時控制抓手(5)定位在初始位置P0點。

6.根據權利要求5中所述的糾偏方法，其特征是：所述的步驟四中，偏差位移(△X，△Y，△Z)中△X、△Y、△Z均為帶有正負方向的矢量值。

7.根據權利要求5中所述的糾偏方法，其特征在于，所述的雙目結構光設備(2)的檢測步驟為：

步驟一：雙目相機采集待檢測件/原始標準件的二維圖像；

步驟二：將二維圖像進行灰度化處理，再進行二值化處理；

步驟三：二值化后的圖像進行特征檢測，檢測到特征后找出相應的抓取點，即抓取點的二維坐標(X，Y)值；

步驟四：應用雙目相機與結構光采集待檢測件/原始標準件的光柵圖像；

步驟五：對所得的光柵圖像進行基本的圖像處理；

步驟六：將左右目相機所得的光柵圖像進行三維匹配；

步驟七：根據步驟三中得到的二維檢測特征映射到相應的三維匹配點云區域；

步驟八：根據步驟三中抓取點的二維坐標(X，Y)，以及步驟七中得到的特征區域點云信息，找出抓取點所對應的Z方向值。