[發明專利]圓盤式多工位抓手的工業機器人3D視覺精密插裝引導控制方法

在審

• 申請號: 202210086981.0
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114260903A
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 李福東;李威
• 申請（專利權）人: 無錫新冉銳視智能科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 趙荔

1.一種圓盤式多工位抓手的工業機器人3D視覺精密插裝引導控制方法，其特征在于，包括離線示教、離線標定和在線電容插裝三個階段，

離線示教階段：

S1：控制工業機器人的圓盤式多工位抓手抓取電容并移動至電容針腳拍照處，示教圓盤式多工位抓手當前位姿信息；

S2：控制圓盤式多工位抓手將電容插入PCB待插裝處，示教圓盤式多工位抓手當前深度信息；

離線標定階段：

S3：分別對1號相機、2號相機進行標定，1號相機用于采集PCB板圖像，2號相機用于采集電容針腳圖像；

在線電容插裝階段：

S4：圓盤式多工位抓手成功抓取電容后，觸發1號相機采集PCB板圖像，檢測電容待插裝位置像素坐標信息；

S5：圓盤式多工位抓手引導電容到達之前示教的電容針腳拍照處，采集電容針腳圖像，檢測電容針腳位置像素坐標信息；

S6：判斷圓盤式多工位抓手上所有工位抓手的電容針腳是否全部檢測完成，如果沒有全部檢測完成，需旋轉圓盤更換工位抓手，再次執行S5；如果全部檢測完成，可執行下一步驟S7；

S7：將像素坐標信息轉換到工業機器人基礎坐標系下；

S8：計算目標插裝位姿，并將結果發送給工業機器人；

S9：工業機器人按照結果位姿，進行電容器件插裝。

2.根據權利要求1所述的圓盤式多工位抓手的工業機器人3D視覺精密插裝引導控制方法，其特征在于，步驟3)中相機的標定具體方法為：1號相機與2號相機采用的手眼標定都是eye-to-hand即眼在手外；

首先，對用來采集PCB板圖像的1號相機進行標定數據的采集，將標定板固定在工業機器人臂末端法蘭處，在1號相機的視野范圍內，控制工業機器人臂移動從而帶動標定板，相機采集標定板圖像并記錄當前法蘭在工業機器人基礎坐標系下的位姿信息；

其次，對用來采集電容針腳圖像的2號相機進行標定數據的采集，先將之前標定板取下，再將另一標定板固定在工業機器人臂末端法蘭處，在2號相機的視野范圍內，控制工業機器人臂移動從而帶動標定板，2號相機采集標定板圖像并記錄當前法蘭在工業機器人基礎坐標系下的位姿信息；

最后，分別提取采集的1號相機、2號相機圖像中標定板的特征點信息，分別標定1號相機、2號相機的內外參數信息，再結合對應的工業機器人臂末端法蘭在工業機器人基礎坐標系下的位姿信息，求解手眼關系即相機坐標系與工業機器人基礎坐標系之間相對位姿關系^BH_C，完成手眼標定。

3.根據權利要求1或2所述的圓盤式多工位抓手的工業機器人3D視覺精密插裝引導控制方法，其特征在于，步驟4)具體為：

工業機器人成功抓取電容后，會先觸發1號相機，對PCB板進行拍照，檢測待插裝位置像素坐標信息，其中，由于電容存在三個針腳，因此PCB板上是三個插裝孔作為一個電容的待插裝位置，即一個待插裝位置包含三個點坐標信息。

4.根據權利要求1或2所述的圓盤式多工位抓手的工業機器人3D視覺精密插裝引導控制方法，其特征在于，步驟5)具體為：

工業機器人引導電容到達之前示教的電容針腳拍照處，配合針腳光源采集電容針腳圖像，電容針腳圖像采集完成后，檢測電容針腳位置像素坐標信息，與PCB待插裝位置像素坐標信息一樣，一個電容針腳位置也包含三個點坐標信息，同時，每次觸發電容拍照，都需要把當前法蘭在工業機器人坐標系下對應的位姿信息記錄下來。