[發明專利]一種工業機器人坐標系校準方法、系統、裝置和存儲介質

在審

• 申請號: 202010969281.7
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112264992A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 廖長春;溫濟戈;肖仕荅
• 申請（專利權）人: 深圳市皓宇誠汽車電子有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種工業機器人坐標系校準方法，其特征在于，所述方法應用于一種工業機器人坐標系校準裝置，所述裝置包括載物臺、設于載物臺上方的機械臂、用于驅動機械臂轉動及伸縮的驅動裝置，所述機械臂包括有用于夾持工件的夾爪，機械臂的一側安裝有面陣相機，所述面陣相機與所述機械臂之間通過高精度定位銷連接，所述方法包括：

獲取基準坐標系K，當工件發生位移后，根據所述發生位移后的工件獲取新坐標系K1；

獲取所述新坐標系K1相對于所述基準坐標系K在X方向偏轉的角度P偏差值和Y方向偏轉的角度W偏差值；

根據所述P偏差值和所述W偏差值，控制所述驅動裝置調節所述機械臂在X方向和Y方向的角度，以使所述面陣相機位于所述工件的上方；

獲取面陣相機基準拍照點Q，獲取所述基準拍照點Q相對于所述新坐標系K1的拍照點Q1，并控制所述面陣相機對準于所述新的拍照點Q1；

根據所述拍照點Q1調整所述面陣相機與所述工件的距離，以使所述面陣相機與所述拍照點Q1對焦；

拍照獲取所述位移后的工件圖像E，將所述發生位移后工件的圖像與發生位移前的工件圖像比對，獲取所述工件在Z方向偏轉的角度R偏差值；

根據所述R偏差值在Z方向調整所述機械臂的角度，以使所述面陣相機位于所述工件表面正上方；

根據所述拍照點Q1調整所述機械臂的位置，以使所述面陣相機對準于所述拍照點Q1；

根據所述面陣相機拍照獲取所述發生位移后工件的圖像E1，獲取待夾持點的坐標X1，Y1，以使所述機械臂調節位置并對準于所述待夾持點。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述裝置還包括位于所述機械臂上的位移傳感器，所述獲取基準坐標系K，當工件發生位移后，根據所述發生位移后的工件獲取新坐標系K1包括：

確認至少三個坐標點A1、B1、C1，建立基準坐標系K；

控制所述位移傳感器獲取所述坐標點A1、B1、C1在發生位移后工件的位置A2、B2、C2，建立新的坐標系K1。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述獲取所述新坐標系K1相對于所述基準坐標系K在X方向偏轉的角度P偏差值和Y方向偏轉的角度W偏差值包括：

計算所述新坐標系K1中的法線，并確定位于所述法線中的任意坐標點F；

以所述坐標點F的Z軸為基準線，以所述坐標點F的X方向建立三角形，計算第一余弦角，所述第一余弦角對應的弧度角則為P偏差值；

以所述坐標點F的Z軸為基準線，以所述坐標點F的Y方向建立三角形，計算第二余弦角，所述第二余弦角對應的弧度角則為W偏差值。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述發生位移后工件的圖像與發生位移前的工件圖像比對，獲取所述工件在Z方向偏轉的角度R偏差值包括：

將所述發生位移后工件的圖像與發生位移前的工件圖像進行圖像處理，建立物體形態提取模型；

利用所述物體形態提取模型，提取所述圖像中的所有物體形態區域，同時標記所述形態區域；

將像素點坐標化，計算所述形態區域的灰度質心位置、面積和周長；

篩選出所述形態區域集合，建立圖像形態區域匹配模型；

利用所述圖像形態區域匹配模型，將所述發生位移后工件的圖像與發生位移前的工件圖像特征進行比對，獲取最佳參考形態區域；

根據所述所述最佳形態區域比對所述發生位移后工件的圖像與發生位移前的工件圖像中形態區域的質心坐標差，獲取質心運動方向，從而獲取所述工件在Z方向偏轉的角度R偏差值。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述拍照點Q1調整所述機械臂的位置，以使所述面陣相機對準于所述拍照點Q1包括：

控制所述位移傳感器獲取所述面陣相機與所述工件的間距Z2；

根據所述拍照點Q1的Z坐標，計算Z軸偏差值，所述Z軸偏差值為所述間距Z2與所述拍照點Q1的Z坐標的差值；

根據所述Z軸偏差值調節所述機械臂的位置，以使所述面陣相機對準于所述拍照點Q1。