[發(fā)明專(zhuān)利]機(jī)器人的定位方法、裝置、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011622840.3
• 申請(qǐng)日: 2020-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112659129B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王江峰;許齊功;蔣鑫巍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杭州思銳迪科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B25J9/16
• 分類(lèi)號(hào): B25J9/16
• 代理公司: 杭州華進(jìn)聯(lián)浙知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33250
• 代理人: 何曉春

1.一種機(jī)器人的定位方法，其特征在于，所述機(jī)器人的機(jī)器人末端裝夾掃描儀，所述方法包括：

獲取掃描儀坐標(biāo)系下待測(cè)物體的表面標(biāo)記點(diǎn)和表面點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

獲取掃描儀坐標(biāo)系中，所述機(jī)器人的多組不同姿態(tài)下，所述機(jī)器人末端的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和標(biāo)定物的標(biāo)記點(diǎn)，其中至少包含三組機(jī)器人的不同姿態(tài)；

對(duì)所述掃描儀坐標(biāo)系下多組所述機(jī)器人末端的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到所述掃描儀坐標(biāo)系下多組所述機(jī)器人末端的位姿；

根據(jù)機(jī)器人的姿態(tài)，獲取機(jī)器人坐標(biāo)系下多組所述機(jī)器人末端的位姿；

根據(jù)所述掃描儀坐標(biāo)系下多組所述機(jī)器人末端的位姿和所述機(jī)器人坐標(biāo)系下多組所述機(jī)器人末端的位姿，將所述掃描儀坐標(biāo)系下所述標(biāo)定物的標(biāo)記點(diǎn)轉(zhuǎn)換到所述機(jī)器人坐標(biāo)系下，得到所述機(jī)器人坐標(biāo)系下多組標(biāo)定物的標(biāo)記點(diǎn)；

根據(jù)所述機(jī)器人坐標(biāo)系下多組標(biāo)定物的標(biāo)記點(diǎn)與所述掃描儀坐標(biāo)系下多組標(biāo)定物的標(biāo)記點(diǎn)，計(jì)算得出所述機(jī)器人末端與所述掃描儀之間的坐標(biāo)變換關(guān)系；

根據(jù)所述機(jī)器人末端與所述掃描儀之間的坐標(biāo)變換關(guān)系以及所述掃描儀坐標(biāo)系下的所述待測(cè)物體的表面標(biāo)記點(diǎn)，將所述待測(cè)物體的表面點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到機(jī)器人坐標(biāo)系下。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

獲取所述掃描儀坐標(biāo)系中，所述機(jī)器人的多組不同姿態(tài)下所述待測(cè)物體表面的局部標(biāo)記點(diǎn)，其中至少包含三組所述機(jī)器人的不同姿態(tài)；

根據(jù)機(jī)器人的位姿和所述掃描儀坐標(biāo)系下，所述機(jī)器人的多組不同姿態(tài)下待測(cè)物體表面的局部標(biāo)記點(diǎn)，得到所述機(jī)器人末端與所述掃描儀之間的坐標(biāo)變換關(guān)系。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述機(jī)器人末端與所述掃描儀之間的坐標(biāo)變換關(guān)系、以及所述掃描儀坐標(biāo)系下的所述待測(cè)物體的表面標(biāo)記點(diǎn)，將所述待測(cè)物體的表面點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到機(jī)器人坐標(biāo)系下，包括：

根據(jù)所述機(jī)器人末端與所述掃描儀之間的坐標(biāo)變換關(guān)系，將所述掃描儀坐標(biāo)系下所述機(jī)器人的多組不同姿態(tài)下所述待測(cè)物體表面的局部標(biāo)記點(diǎn)轉(zhuǎn)換至所述機(jī)器人坐標(biāo)系下；

將所述掃描儀坐標(biāo)系下的所述待測(cè)物體的表面標(biāo)記點(diǎn)拼接到所述機(jī)器人坐標(biāo)系下所述待測(cè)物體表面的局部標(biāo)記點(diǎn)上，同步將所述掃描儀坐標(biāo)系下待測(cè)物體的表面點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到所述機(jī)器人坐標(biāo)系下。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述待測(cè)物體包括待測(cè)區(qū)域，所述獲取所述掃描儀坐標(biāo)系中，所述機(jī)器人的多組不同姿態(tài)下所述待測(cè)物體表面的局部標(biāo)記點(diǎn)，包括：

控制所述機(jī)器人在導(dǎo)軌上移動(dòng)，獲取所述掃描儀坐標(biāo)系中，所述機(jī)器人的多組不同姿態(tài)下所述待測(cè)區(qū)域的局部標(biāo)記點(diǎn)。

5.一種機(jī)器人的定位裝置，其特征在于，所述裝置包括預(yù)處理模塊、手眼標(biāo)定模塊以及轉(zhuǎn)換模塊：

所述預(yù)處理模塊，用于獲取掃描儀坐標(biāo)系下待測(cè)物體的表面標(biāo)記點(diǎn)和表面點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

所述手眼標(biāo)定模塊，用于獲取掃描儀坐標(biāo)系中，所述機(jī)器人的多組不同姿態(tài)下，所述機(jī)器人末端的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和標(biāo)定物的標(biāo)記點(diǎn)，其中至少包含三組機(jī)器人的不同姿態(tài)；對(duì)所述掃描儀坐標(biāo)系下多組所述機(jī)器人末端的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到所述掃描儀坐標(biāo)系下多組所述機(jī)器人末端的位姿；根據(jù)機(jī)器人的姿態(tài)，獲取機(jī)器人坐標(biāo)系下多組所述機(jī)器人末端的位姿；根據(jù)所述掃描儀坐標(biāo)系下多組所述機(jī)器人末端的位姿和所述機(jī)器人坐標(biāo)系下多組所述機(jī)器人末端的位姿，將所述掃描儀坐標(biāo)系下所述標(biāo)定物的標(biāo)記點(diǎn)轉(zhuǎn)換到所述機(jī)器人坐標(biāo)系下，得到所述機(jī)器人坐標(biāo)系下多組標(biāo)定物的標(biāo)記點(diǎn)；根據(jù)所述機(jī)器人坐標(biāo)系下多組標(biāo)定物的標(biāo)記點(diǎn)與所述掃描儀坐標(biāo)系下多組標(biāo)定物的標(biāo)記點(diǎn)，計(jì)算得出所述機(jī)器人末端與所述掃描儀之間的坐標(biāo)變換關(guān)系；

所述轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)所述機(jī)器人末端與所述掃描儀之間的坐標(biāo)變換關(guān)系以及所述掃描儀坐標(biāo)系下的所述待測(cè)物體的表面標(biāo)記點(diǎn)，將所述待測(cè)物體的表面點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到機(jī)器人坐標(biāo)系下。

6.一種機(jī)器人的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括掃描儀、機(jī)器人、標(biāo)定物以及權(quán)利要求5所述定位裝置，所述標(biāo)定物與所述機(jī)器人的基座的相對(duì)位置固定，所述機(jī)器人的末端裝夾所述掃描儀。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述標(biāo)定物為標(biāo)定板或者帶有標(biāo)記點(diǎn)的待測(cè)物體。