[發明專利]用于機械臂的雙目立體視覺系統及其測量方法

有效

• 申請號: 202010844824.2
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN112060083B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 張俊雄;周航;張順路;李偉;張春龍
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J19/02;B25J19/04
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 韓世虹

1.一種用于機械臂的雙目立體視覺系統，其特征在于，包括：第一圖像采集裝置、第二圖像采集裝置和第三圖像采集裝置，所述第一圖像采集裝置和所述第二圖像采集裝置分別安裝于機械臂的手臂的兩個不同的關節上，所述第三圖像采集裝置安裝于所述機械臂的手腕的其中一個關節上；

且所述第一圖像采集裝置、所述第二圖像采集裝置和所述第三圖像采集裝置其中任意兩個組合構成用于機械臂的雙目立體視覺系統；

其中，所述機械臂為串聯六軸機械臂，所述串聯六軸機械臂包括依次連接的底座、大臂、小臂和手腕，所述第一圖像采集裝置設置于所述底座和大臂之間的關節處，所述第二圖像采集裝置設置于所述大臂和所述小臂之間的關節處，所述第三圖像采集裝置設置于所述手腕的關節處。

2.根據權利要求1所述的用于機械臂的雙目立體視覺系統，其特征在于，所述第一圖像采集裝置和所述第二圖像采集裝置分別鉸接于機械臂的手臂的兩個不同的關節上，所述第三圖像采集裝置鉸接于所述機械臂的手腕的其中一個關節上。

3.根據權利要求1所述的用于機械臂的雙目立體視覺系統，其特征在于，還包括第一光源和第二光源，所述第一光源和所述第二光源分別安裝于所述機械臂的大臂和小臂上。

4.根據權利要求3所述的用于機械臂的雙目立體視覺系統，其特征在于，所述第一光源和所述第二光源均為漫射面光源。

5.根據權利要求1所述的用于機械臂的雙目立體視覺系統，其特征在于，所述第一圖像采集裝置、所述第二圖像采集裝置和所述第三圖像采集裝置均為同一規格的攝像頭。

6.根據權利要求1所述的用于機械臂的雙目立體視覺系統，其特征在于，還包括第一支架、第二支架和第三支架，所述第一圖像采集裝置和所述第二圖像采集裝置分別通過所述第一支架和所述第二支架安裝于機械臂的手臂的兩個不同的關節上，所述第三圖像采集裝置通過所述第三支架安裝于所述機械臂的手腕的其中一個關節上。

7.一種根據權利要求1-6中任意一項所述的用于機械臂的雙目立體視覺系統的測量方法，其特征在于，包括：

S1、在機械臂上安裝第一圖像采集裝置、第二圖像采集裝置和第三圖像采集裝置并進行初始化設置；

S2、根據目標物的尺寸和位置選擇其中1組用于機械臂的雙目立體視覺系統；

S3、調整機械臂的姿態，利用選擇的用于機械臂的雙目立體視覺系統對目標物的空間點進行定位檢測；

S4、將空間點的圖像坐標轉換到機械臂坐標系下，并控制機械臂帶動末端執行器完成作業。

8.根據權利要求7所述的用于機械臂的雙目立體視覺系統的測量方法，其特征在于，所述S1中的初始化設置包括：

S11、對第一圖像采集裝置、第二圖像采集裝置和第三圖像采集裝置進行位置和姿態標定，得到三者之間的平移和旋轉矩陣；

S12、對第一圖像采集裝置、第二圖像采集裝置和第三圖像采集裝置在機械臂上的位置進行標定；

S13、將第一圖像采集裝置、第二圖像采集裝置和第三圖像采集裝置的俯仰角調節到相同初始角度。

9.根據權利要求7所述的用于機械臂的雙目立體視覺系統的測量方法，其特征在于，在所述S3和所述S4之間還包括：

S31、判斷用于機械臂的雙目立體視覺系統是否需要對目標物的空間點再次進行定位檢測，若需要再次定位，則返回至所述S2，若不需要再次定位，則跳轉至所述S4。