机器人标定方法、装置以及系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及了一种机器人标定方法、装置以及系统，机器人标定方法包括：在标定杆移动到标定板上第一标定点时，获取第一标定点在机器人坐标系下的第一坐标，并且获取标定部相对于机器人坐标系的旋转角度；标定板上各标定点分别沿横向方向和纵向方向排列，横向方向垂直于纵向方向；旋转角度为固定在标定杆上的支杆从第一标定点沿横向方向或纵向方向指向任一标定点时相对于机器人坐标系下的横轴或纵轴的角度；根据第一坐标、各标定点之间的间距、位置关系以及旋转角度，得到其他标定点在机器人坐标系下的第二坐标。本发明专利技术简化了机器人标定点的操作过程，可有效快速完成机器人标定。

Robot Calibration Method, Device and System

The invention relates to a robot calibration method, device and system. The robot calibration method includes: when the calibration rod moves to the first calibration point on the calibration board, the first coordinate of the first calibration point in the robot coordinate system is obtained, and the rotation angle of the calibration part relative to the robot coordinate system is obtained; the calibration points on the calibration board are arranged along the horizontal direction and the longitudinal direction respectively. The transverse direction is perpendicular to the longitudinal direction; the rotation angle is the angle of the support fixed on the calibration bar pointing to any calibration point from the first calibration point along the transverse or longitudinal direction relative to the transverse or longitudinal axis of the robot coordinate system; according to the first coordinate, the distance between the calibration points, the position relationship and the rotation angle, other calibration points are obtained in the robot coordinate system. Second coordinates. The invention simplifies the operation process of the robot calibration point, and can effectively and quickly complete the robot calibration.

【技术实现步骤摘要】
机器人标定方法、装置以及系统
本专利技术涉及机器人
，特别涉及一种机器人标定方法、装置以及系统。
技术介绍
机器人在工厂加工零部件和分拣物料方面起着至关重要的作用，可一定程度减少人力物力，提高产能。传统技术中至少存在如下问题：传统技术中，机器人的标定方式过程较为复杂，需要配合对机器人的多次移动方能完成标定，尤其应用于水流生产线上时，每次标定都需消耗一定的时长，不利于提高产线的效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对传统技术中的不足，提供一种机器人标定方法、装置以及系统。根据本专利技术的实施方式，本专利技术提供了一种机器人标定方法，包括：机器人包括标定部，标定部包括标定杆以及连接在标定杆上的支杆，机器人标定方法包括：在标定杆移动到标定板上第一标定点时，获取第一标定点在机器人坐标系下的第一坐标，并且获取标定部相对于机器人坐标系的旋转角度；标定板上各标定点分别沿横向方向和纵向方向排列，横向方向垂直于纵向方向；旋转角度为固定在标定杆上的支杆从第一标定点沿横向方向或纵向方向指向任一标定点时相对于机器人坐标系下的横轴或纵轴的角度；根据第一坐标、各标定点之间的间距、位置关系以及旋转角度，得到其他标定点在机器人坐标系下的第二坐标。在其中一个实施例中，得到其他标定点在机器人坐标系下的第二坐标之后，还包括：获取标定板处于机器人工作范围内的第一当前位置时各标定点在像素坐标系下的像素坐标；根据第一坐标、各第二坐标以及各标定点在像素坐标系下的像素坐标，并基于手眼标定算法得到像素坐标系与机器人坐标系之间的映射关系。在其中一个实施例中，获取标定板处于机器人工作范围内的第一当前位置时各标定点在像素坐标系下的像素坐标之前，包括：获取标定板在相机视野范围内的第二当前位置时各标定点在像素坐标系下的第一初始像素坐标；获取标定板在第二当前位置沿传送带移动到第一当前位置的距离并作为标定距离，以及获取标定板沿传送带移动的方向并作为标定方向；根据各第一初始像素坐标、标定距离以及标定方向，得到标定板处于机器人工作范围内的第一当前位置时各标定点在像素坐标系下的像素坐标。在其中一个实施例中，获取标定板沿传送带移动的方向并作为标定方向包括：获取标定板在第二当前位置沿传送带在相机视野范围内移动的距离并作为初始距离；获取标定板移动初始距离后各标定点在像素坐标系下的第二初始像素坐标；根据各第一初始像素坐标以及各第二初始像素坐标得到标定板沿传送带移动的标定方向。在其中一个实施例中，各标定点的形状各不相同；在获取到包含各标定点的标定板图像时，基于图像算法得到各标定点对应的第一初始像素坐标或第二初始像素坐标。在其中一个实施例中，标定点的总数至少为三个。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种机器人标定装置，标定部包括标定杆以及连接在标定杆上的支杆，机器人标定装置包括：标定点定位模块，用于在标定杆移动到标定板上第一标定点时，获取第一标定点在机器人坐标系下的第一坐标，并且获取标定部相对于机器人坐标系的旋转角度；标定板上各标定点分别沿横向方向和纵向方向排列，横向方向垂直于纵向方向；旋转角度为固定在标定杆上的支杆从第一标定点沿横向方向或纵向方向指向任一标定点时相对于机器人坐标系下的横轴或纵轴的角度；坐标确定模块，用于根据第一坐标、各标定点之间的间距、位置关系以及旋转角度，得到其他标定点在机器人坐标系下的第二坐标。在其中一个实施例中，还包括：坐标获取模块，用于获取标定板处于机器人工作范围内的第一当前位置时各标定点在像素坐标系下的像素坐标；映射关系换算模块，用于根据第一坐标、各第二坐标以及各标定点在像素坐标系下的像素坐标，并基于手眼标定算法得到像素坐标系与机器人坐标系之间的映射关系。在其中一个实施例中，还包括：第一初始像素坐标获取模块，用于获取标定板在相机视野范围内的第二当前位置时各标定点在像素坐标系下的第一初始像素坐标；标定参数获取模块，用于获取标定板在第二当前位置沿传送带移动到第一当前位置的距离并作为标定距离，以及获取标定板沿传送带移动的方向并作为标定方向；坐标换算模块，用于根据各第一初始像素坐标、标定距离以及标定方向，得到标定板处于机器人工作范围内的第一当前位置时各标定点在像素坐标系下的像素坐标。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种机器人标定系统，包括控制器、连接主控制器的传送带、相机以及机器人；机器人上设有标定部；标定部包括标定杆以及连接在标定杆上的支杆；主控制器包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现机器人标定方法。上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：本专利技术的机器人标定方法、装置以及系统，标定部包括标定杆和连接标定杆的支杆，在标定杆移动到标定板上第一标定点时，可获取第一标定点在机器人坐标系下的第一坐标，以及可获取标定部相对于机器人坐标系的旋转角度。进而根据标定板上各标定点之间的间距、位置关系以及旋转角度得到其他标定点在机器人坐标系下的第二坐标。本专利技术各实施例将机器人的标定杆移动到标定板上任一标定点，将该任一标定点作为第一标定点，并将标定杆朝标定板上的横向方向或纵向方向指向任一标定点时，确定当前标定杆的旋转角度，即可得到其他标定点在机器人坐标系下的坐标，简化了机器人标定点的操作过程，可有效快速完成机器人标定。由此，在生产线开始工作前为确保机器人能够准确抓取物件或准确落到物件上进行加工等操作时，而对机器人标定的工序中无需多次移动机器人，并可快速完成。附图说明图1为本专利技术一个实施方式提供的机器人标定方法的流程示意图；图2为本专利技术一个实施方式提供的机器人标定方法中确定标定点坐标的示意图；图3为本专利技术一个实施方提供的机器人标定方法中映射关系换算的流程示意图；图4为本专利技术一个实施方式提供的机器人标定方法中确定像素坐标系的坐标的流程示意图；图5为本法专利技术一个实施方式提供的机器人标定方法中确定标定方向的示意图；图6为本专利技术一个实施方式提供的机器人标定装置的结构示意图；图7为本专利技术一个实施方式提供的机器人标定系统的结构示意图；图8为本专利技术一个实施方式提供的机器人标定系统进行机器人标定的具体流程示意图；图9为本专利技术一个实施方式提供的机器人标定系统进行机器人标定的示意图；图10为本专利技术一个实施方式提供的标定部的结构示意图；图11为本专利技术一个实施方式提供的标定部的又一结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图结合实施例，对本专利技术进一步详细说明。在下文中，将更全面地描述本专利技术的各种实施例。本专利技术可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本专利技术保护范围限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本专利技术理解为涵盖落入本专利技术的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。在下文中，可在本专利技术的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本专利技术的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人标定方法，其特征在于，机器人包括标定部，所述标定部包括标定杆以及连接在所述标定杆上的支杆，所述机器人标定方法包括：在标定杆移动到标定板上第一标定点时，获取所述第一标定点在机器人坐标系下的第一坐标，并且获取所述标定部相对于所述机器人坐标系的旋转角度；所述标定板上各标定点分别沿横向方向和纵向方向排列，所述横向方向垂直于所述纵向方向；所述旋转角度为固定在所述标定杆上的支杆从所述第一标定点沿所述横向方向或所述纵向方向指向任一标定点时相对于所述机器人坐标系下的横轴或纵轴的角度；根据所述第一坐标、各所述标定点之间的间距、位置关系以及所述旋转角度，得到其他所述标定点在所述机器人坐标系下的第二坐标。

【技术特征摘要】
1.一种机器人标定方法，其特征在于，机器人包括标定部，所述标定部包括标定杆以及连接在所述标定杆上的支杆，所述机器人标定方法包括：在标定杆移动到标定板上第一标定点时，获取所述第一标定点在机器人坐标系下的第一坐标，并且获取所述标定部相对于所述机器人坐标系的旋转角度；所述标定板上各标定点分别沿横向方向和纵向方向排列，所述横向方向垂直于所述纵向方向；所述旋转角度为固定在所述标定杆上的支杆从所述第一标定点沿所述横向方向或所述纵向方向指向任一标定点时相对于所述机器人坐标系下的横轴或纵轴的角度；根据所述第一坐标、各所述标定点之间的间距、位置关系以及所述旋转角度，得到其他所述标定点在所述机器人坐标系下的第二坐标。2.根据权利要求1所述的机器人标定方法，其特征在于，得到其他所述标定点在所述机器人坐标系下的第二坐标之后，还包括：获取所述标定板处于机器人工作范围内的第一当前位置时各所述标定点在像素坐标系下的像素坐标；根据所述第一坐标、各所述第二坐标以及各所述标定点在像素坐标系下的像素坐标，并基于手眼标定算法得到所述像素坐标系与所述机器人坐标系之间的映射关系。3.根据权利要求2所述的机器人标定方法，其特征在于，获取所述标定板处于机器人工作范围内的第一当前位置时各所述标定点在像素坐标系下的像素坐标之前，包括：获取所述标定板在相机视野范围内的第二当前位置时各所述标定点在所述像素坐标系下的第一初始像素坐标；获取所述标定板在所述第二当前位置沿传送带移动到所述第一当前位置的距离并作为标定距离，以及获取所述标定板沿所述传送带移动的方向并作为标定方向；根据各所述第一初始像素坐标、所述标定距离以及所述标定方向，得到所述标定板处于机器人工作范围内的第一当前位置时各所述标定点在像素坐标系下的像素坐标。4.根据权利要求3所述的机器人标定方法，其特征在于，获取所述标定板沿所述传送带移动的方向并作为标定方向包括：获取所述标定板在所述第二当前位置沿所述传送带在所述相机视野范围内移动的距离并作为初始距离；获取所述标定板移动所述初始距离后各所述标定点在所述像素坐标系下的第二初始像素坐标；根据各所述第一初始像素坐标以及各所述第二初始像素坐标得到所述标定板沿所述传送带移动的标定方向。5.根据权利要求4所述的机器人标定方法，其特征在于，各所述标定点的形状各不相同；在获取到包含各所述标定点的标定板...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈标发，
申请(专利权)人：佛山市奇创智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44