[發明專利]一種基于成像方式的機械臂校準方法及裝置

有效

• 申請號: 202110304920.2
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN112936315B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 代小權;林開程;黃凱;張正鋒;鄧文彬
• 申請（專利權）人: 深圳市梯易易智能科技有限公司
• 主分類號: B25J13/00
• 分類號: B25J13/00;B25J13/08
• 代理公司: 深圳市卓科知識產權代理有限公司 44534
• 代理人: 趙輝麗;任平

1.一種基于成像方式的機械臂校準裝置，其特征在于：包括點光源、線掃描相機、系統控制器、吸附部、標定模板以及機械臂，系統控制器控制機械臂的吸附部件將標定模板平行的固定在機械臂的末端，點光源以及系統控制器分設在線掃描相機的兩側；

標定模板包括X軸、中心點、Y軸，十字交叉點位于模板的中心點，另外，從十字線的末端向外間隔均勻的刻有5個以上的從細到粗的回字型框；

復位機械臂，讓機械臂運行到初始起始位置，打開點光源，打開線掃描相機，啟動機械臂，讓機械臂水平按其最高重復定位精度為單位運動距離，保持勻速運動，同時每運動一次后，機械臂發出一個行信號，觸發線掃描相機掃描一行，當整個標定模板掃描完后成像系統自動生產一張完整的圖片；

控制系統對此圖像的明暗、清晰度，形變，邊緣的起始刻度位置進行分析，再依據分析結果依次調整機械臂X，Y，Z軸的位置，機械臂每調整一次，系統進行一次成像分析，直到成像效果達到預先設定的標準為止，此時機械臂的初始狀態及精度達到最佳，從而完成了校準。

2.如權利要求1所述的基于成像方式的機械臂校準裝置，其特征在于：5個以上的從細到粗的回字型框包括第1回型框、第2回型框、第3回型框、第4回型框以及第5回型框。

3.一種基于成像方式的機械臂校準方法，其特征在于，利用權利要求1至2任意一項所述的機械臂校準裝置，具體包括以下幾個步驟：

步驟一、首先對機械臂的Z軸進行校準，此時主要分析圖片中5個回字型框的清晰度，如果某一方向不清晰，則需要逐步調整機械臂Z軸的水平度讓圖像整體變清晰；接著分析整體亮度，如果圖片亮度沒達到預定值，則需要逐步調整Z軸的高度，直到亮度值達到最佳狀態，此時完成了Z軸的校準；

步驟二、對機械臂的X軸進行校準，此時主要分析圖片中十字型軸的X軸的傾斜度，如果朝一個方向傾斜，則需要逐步向相反的方向調整機械臂X軸的水平度，直到圖片中十字型軸的X軸垂直沒有偏差，此時完成了X軸的校準；

步驟三、對機械臂的Y軸進行校準，此時主要分析圖片中十字型軸的Y軸的傾斜度，如果朝一個方向傾斜，則需要逐步向相反的方向調整機械臂Y軸的水平度，直到圖片中十字型軸的Y軸垂直沒有偏差，此時完成了Y軸的校準；

步驟四、當機械臂的Z,X,Y軸都校準好后，再采集一張完整的圖片，對圖片的邊緣進行分析，判斷圖像邊緣對應的標定模板上的刻度，從而推算出機械臂實際的起始位置與理論值之間的偏差，將這個偏差值反饋給機械臂控制系統，調整機械臂起始位置后再次采集圖像，對圖片的邊緣進行分析，直到圖像左側邊緣與十字型軸的Y軸重合，圖像的中心線與十字型軸的X軸重合，此時完成了機械臂初始位置的校準。