[發明專利]一種移動機器人抓取定位誤差的糾正方法、系統及機器人

有效

• 申請號: 202111183715.1
• 申請日: 2021-10-11
• 公開（公告）號: CN113843798B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 黃祖成;侯至丞;王衛軍;袁海
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院;中國科學院深圳理工大學（籌）
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J11/00;B25J19/00
• 代理公司: 深圳智趣知識產權代理事務所(普通合伙) 44486
• 代理人: 崔艷崢

1.一種移動機器人抓取定位誤差的糾正方法，其特征在于，應用于具有抓取機械臂的移動機器人，所述抓取機械臂設置有圖像獲取裝置，具體步驟包括：

所述機器人移動至第一位置，所述第一位置位于存放裝置前方；

調整所述抓取機械臂，使所述圖像獲取裝置處于第一拍攝點，獲取位于所述存放裝置上的特征標識物的特征圖像；

建立空間直角坐標系，結合所述特征圖像的數據，獲取所述特征標識物的特征位點的坐標；

采用所述特征位點的坐標與所述特征標識物的實際尺寸數值，計算所述抓取機械臂與預設標準位置的偏移量，糾正所述抓取機械臂相對于所述存放裝置的抓取點坐標及位姿；

所述特征標識物為矩形的二維碼標識，所述二維碼標識包括左豎邊及右豎邊，并且所述二維碼標識包括位于矩形四個頂點的特征位點；

所述“建立空間直角坐標系，結合所述特征圖像數據，獲取所述特征標識物中特征位點的坐標”具體過程為：

以所述抓取機械臂的底座為原點建立空間直角坐標系，結合所述特征圖像的數據獲取四個特征位點在所述特征圖像上的坐標分別為：

A(x’1,y’1),B(x’2,y’2),C(x’3,y’3),D(x’4,y’4)；

在標準狀態下，所述圖像獲取裝置在第一拍攝點獲取的第一標準圖像的四個特征位點坐標為：

A1(x’11,y’11),B1(x’12,y’12),C1(x’13,y’13),D1(x’14,y’14)；

所述“采用所述特征位點的坐標與所述特征標識物的實際尺寸數值，計算所述抓取機械臂與預設標準位置的偏移量”的具體方法為：

通過所述四個特征位點的坐標計算所述特征位點的中心點坐標，獲取所述中心點坐標為對角線中心坐標：

獲取所述特征標識物的成像寬度，寬度計算公式為：

通過所述特征標識物的寬度，結合預設的距離公式，獲取所述圖像獲取裝置與所述特征標識物的距離，所述距離公式為：其中，a、b為常數；

獲取所述移動機器人在y軸方向的偏移量dy，dy＝Dis-Dis1，其中，Dis1為標準狀態下所述圖像獲取裝置在第一拍攝點時，所述圖像獲取裝置與所述特征標識物的第一標準距離；

獲取所述移動機器人在y軸方向的偏移量dx，dx的計算公式為：W0為與所述特征標識物的實際尺寸數值中的實際寬度；

通過所述左豎邊與右豎邊的坐標，獲取所述移動機器人與所述存放裝置的Z軸旋轉角度θ。

2.根據權利要求1所述的一種移動機器人抓取定位誤差的糾正方法，其特征在于，所述距離公式的標定方法為：

在所述標準狀態下，將所述移動機器人精準移動至所述標準位置，使所述圖像獲取裝置分別位于所述第一拍攝點和第二拍攝點，獲取特征標識物的標準圖像；

根據所述圖像獲取裝置與所述特征標識物的標準距離，所述特征圖像的標準寬度，獲取所述距離公式，具體為：

將所述圖像獲取裝置置于所述第一拍攝點，獲取所述第一標準圖像，測量所述特征標識物與所述圖像獲取裝置的第一標準距離Dis1；

根據所述第一標準圖像中特征位點的坐標計算獲得所述特征標識物的第一標準寬度W1；

將所述圖像獲取裝置置于所述第二拍攝點，獲取第二標準圖像，測量所述特征標識物與所述圖像獲取裝置的第二標準距離Dis2；

根據所述第二標準圖像中特征位點的坐標計算獲得所述特征標識物的第二標準寬度W2；

根據所述第一標準距離Dis1、所述第二標準距離Dis2、所述第一標準寬度W1以及所述第二標準寬度W2，分別建立兩組標準距離公式，結合運算得出a與b的常數值，得到所述距離公式。

3.根據權利要求2所述的一種移動機器人抓取定位誤差的糾正方法，其特征在于，所述“糾正所述抓取機械臂相對于所述存放裝置的抓取點坐標及位姿”具體包括：

通過糾正公式，獲取所述抓取機械臂相對于標準位置坐標A0(x0,y0,z0)與標準位姿R0(rx0,ry0,rz0)的糾正位置坐標A0’(x’,y’),糾正公式為：

根據偏移量dy、偏移量dx、糾正位置坐標AO’(x’，y’)，計算獲得糾正后的抓取坐標A及抓取位姿R，其中：