[發明專利]基于雙目視覺的機器人視覺標定方法、控制系統及裝置

在審

• 申請號: 202110600899.0
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113334380A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 陳佳泉;王振滔
• 申請（專利權）人: 衢州學院
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 鄭磊

本發明涉及機器人標定技術領域，提供一種基于雙目視覺的機器人視覺標定方法、控制系統及裝置，所述方法包括步驟：S1，在機器人工具末端使用夾具夾起標定球；S2，在相機攝像頭中心預先設置一個中心點，利用相機拍攝標定球的圖像，對拍攝的圖像進行預處理，得到標定球的環境信息；S3，獲取標定球的位置信息，識別計算出標定球的球心，計算出其位置坐標值；S4，將標定球球心坐標值與設置點進行比對，將差值反饋至控制器；S5，控制器發出控制指令，移動機器人的工具末端標定球的位置，直至標定球球心與設置點重合，使用示教器記錄坐標點，完成標定。本發明擁有速度快，準確度高，避免碰撞等特點，大大提高了效率，增加了流水線單位時間產出值。

技術領域

本發明涉及機器人標定技術領域，特別涉及一種基于雙目視覺的機器人視覺標定方法、控制系統及裝置。

背景技術

標定是機器人工作之前的必要步驟，在夾持不同的工具后都需要重新標定，標定的速度和精確程度直接影響機器人的工作效率和準確性。改善機器人的標定過程，提高我國機器人的生產效率刻不容緩。

目前，國內主流的標定方法有三種，分別是外部使用參考物為基準的方法以及采用多個點進行標定的方法和使用精密的測量儀器進行測量的方法,這些方法都存在著以下問題:誤差大、效率低和人力成本高等問題。傳統標定方法用的較多的是四點法，需要操作人員進行手動標定，并且需要從四個方位進行校準。然而，隨著產業鏈智能化的發展，傳統標定方法的弊端也逐漸顯露出來。傳統標定方法需要員工手動標定，人力消耗大，生產成本高，同時，由于標定要求的誤差需小于1毫米，而人眼具有視覺誤差，所以難以達到要求。在標定過程中，有時因為一些操作失誤而導致觸碰器件，易使器件損壞。同時傳統標定無法記錄數據，每次使用需要重復標定，效率低下。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種基于雙目視覺的機器人視覺標定方法、控制系統及裝置，該基于雙目視覺的機器人視覺標定方法能夠將視覺系統、圖像處理和機器人技術相結合，采用機器人匹配雙目視覺系統，通過串口通信方式通信交互，輔以Hough圖像處理，進行標定，解決了傳統四點法標定人力消耗大，視覺誤差大，重復標定繁瑣，工具損壞風險等難題，這種使用視覺進行標定的方法比傳統的示教器標定擁有速度快，準確度高，不需要設置參考點，避免碰撞等特點,從而大大提高了效率，減少了時間成本，增加了流水線單位時間產出值，進而給制造企業能夠帶來極大的經濟效益。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種基于雙目視覺的機器人視覺標定系統，包括以下步驟：

S1，在機器人工具末端使用夾具夾起標定球；

S2，在相機攝像頭中心預先設置一個中心點，利用相機拍攝標定球的圖像，對拍攝的圖像進行預處理，得到標定球的環境信息；

S3，通過雙目視覺技術獲取標定球的位置信息，識別計算出標定球的球心，根據球心計算出其位置坐標值；

S4，將標定球球心坐標值與設置點進行比對，將差值反饋至控制器；

S5，控制器發出控制指令，通過串口通信方式使相機和機器人通信進行交互，移動機器人的工具末端標定球的位置，直至標定球球心與設置點重合，使用示教器記錄坐標點，完成標定。

進一步地，所述步驟S2中，利用兩個垂直安裝在機器人機械臂運動空間中的相機拍攝標定球的圖像，采集圖像后對拍攝的圖像進行預處理，得到標定球的環境信息。

進一步地，所述步驟S2中，對拍攝的圖像進行灰度化處理和進行二值化處理。

進一步地，所述步驟S3還包括以下子步驟：

S31，經過圖像預處理后對機器人工具末端標定球進行識別定位，獲取標定球的位置信息，；

S32，使用霍夫變換對圖像中的圓進行邊緣檢測；