一种基于串联机械臂的接触与非接触融合测量系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于串联机械臂的接触与非接触融合测量系统及方法。该系统包括计算机控制系统、旋转平台、深度视觉相机、机械臂以及力传感器。该方法首先通过深度视觉相机获取物体在世界坐标系中的位置P相机，然后计算机控制系统根据该位置控制机械臂运动至被测物体处，根据力传感器的压力值获取被测物体在世界坐标系中的位置P机械臂。对P相机与P机械臂进行融合，得到真实位置P。本发明专利技术能够对被测物体的位置进行精确测量，且不对物体造成结构性的损伤，保证后续能够直接使用该位置信息。

A system and method of contact and non contact fusion measurement based on series manipulator

The invention discloses a contact and non contact fusion measurement system and method based on a series manipulator. The system includes a computer control system, a rotating platform, a deep visual camera, a mechanical arm and a force sensor. This method firstly obtains the object depth vision camera P camera position in world coordinates, then the computer control system according to the position control of the manipulator motion objects to be measured, according to the pressure value of the force sensor to get object in the world coordinate position of the P manipulator. The P camera and the P manipulator are fused to get the real position P. The invention can accurately measure the position of the object being measured, and do not cause structural damage to the object, so as to ensure that the location information can be directly used afterwards.

【技术实现步骤摘要】
一种基于串联机械臂的接触与非接触融合测量系统及方法
本专利技术涉及一种基于串联机械臂的接触与非接触融合测量系统及方法，属于机器人智能测量领域。
技术介绍
在机器人视觉测量领域，利用深度相机测得的图像深度信息实现对物体位置的测量是非常常用的一种方法。但是这种测量方式对于被测物体位置的测量不精确，无法达到直接使用的状态，只能作为一个辅助测量装置。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于串联机械臂的接触与非接触融合测量系统及方法，能够对被测物体的位置进行精确测量。本专利技术的技术解决方案是：一种基于串联机械臂的接触与非接触融合测量系统，包括计算机控制系统、旋转平台、深度视觉相机、机械臂以及力传感器；深度视觉相机通过支架安装在旋转平台上，能够随旋转平台一起转动，力传感器安装在机械臂末端关节上；计算机控制系统：用于控制旋转平台转动以及控制机械臂运动，并能采集深度视觉相机获取的被测物体图像信息和力传感器获取的被测物体压力值；根据深度视觉相机获取的物体图像信息计算被测物体在世界坐标系下的位置P相机，根据力传感器获取的被测物理压力值计算被测物体在世界坐标系中的位置P机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于串联机械臂的接触与非接触融合测量系统，其特征在于：包括计算机控制系统、旋转平台、深度视觉相机、机械臂以及力传感器；深度视觉相机通过支架安装在旋转平台上，能够随旋转平台一起转动，力传感器安装在机械臂末端关节上；计算机控制系统：用于控制旋转平台转动以及控制机械臂运动，并能采集深度视觉相机获取的被测物体图像信息和力传感器获取的被测物体压力值；根据深度视觉相机获取的物体图像信息计算被测物体在世界坐标系下的位置P相机，根据力传感器获取的被测物理压力值计算被测物体在世界坐标系中的位置P机械臂；对P相机和P机械臂处理，得到被测物体在世界坐标系中的真实位置P。

【技术特征摘要】
1.一种基于串联机械臂的接触与非接触融合测量系统，其特征在于：包括计算机控制系统、旋转平台、深度视觉相机、机械臂以及力传感器；深度视觉相机通过支架安装在旋转平台上，能够随旋转平台一起转动，力传感器安装在机械臂末端关节上；计算机控制系统：用于控制旋转平台转动以及控制机械臂运动，并能采集深度视觉相机获取的被测物体图像信息和力传感器获取的被测物体压力值；根据深度视觉相机获取的物体图像信息计算被测物体在世界坐标系下的位置P相机，根据力传感器获取的被测物理压力值计算被测物体在世界坐标系中的位置P机械臂；对P相机和P机械臂处理，得到被测物体在世界坐标系中的真实位置P。2.根据权利要求1所述的一种基于串联机械臂的接触与非接触融合测量系统，其特征在于：计算机控制系统根据深度视觉相机获取的物体图像信息计算被测物体在世界坐标系下的位置P相机的方法如下：(a)计算机控制系统根据深度视觉相机获取的物体图像信息，计算出被测物体在相机坐标系下的位置P1；(b)根据相机在世界坐标系中的位置，利用如下公式计算被测物体在世界坐标系下的位置P相机：P相机＝0T1P1其中，0T1为相机坐标系与世界坐标系的转换矩阵。3.根据权利要求1所述的一种基于串联机械臂的接触与非接触融合测量系统，其特征在于：计算机控制系统根据力传感器获取的被测物理压力值计算被测物体在世界坐标系中的位置P机械臂的公式如下：P机械臂＝0T2P2其中，0T2为机械臂基坐标系与世界坐标系的转换矩阵，P2为根据机械臂的运动学计算得到的被测物体在机械臂基坐标系下的位置。4.根据权利要求1所述的一种基于串联机械臂的接触与非接触融合测量系统，其特征在于：计算机控制系统利用如下公式对P相机与P机械臂进行融合，得到真实位置P：P＝μ1*P相机+μ2*P机械臂其中，μ1和μ2为融合系数，且μ1+μ2＝1，μ1与被测物体体积成正比。5.权利要求1所述融合测量系统的测量方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘嘉宇，邓涛，杨泽林，张科，孙力，乔玉京，杜宝森，
申请(专利权)人：北京精密机电控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11