一种视觉标定方法、装置及机器人控制器制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及机器人控制领域，公开了一种视觉标定方法、装置及机器人控制器。其中该视觉标定方法，包括：首次标定物体块，获取该物体块的像素坐标，通过人为移动机械臂，以使所述机械臂准确抓取该物体块，并记录所述机械臂移动的数据，确定摄像头像素坐标与机械臂坐标之间的比例关系；获取摄像头的视觉范围内拍摄的选定物体块的像素坐标；根据选定物体块的像素坐标以及比例关系,确定选定物体块在机械臂坐标系中的坐标。通过上述方式，本发明专利技术实施例能够解决现有的机械臂末端缺乏视觉标定或视觉标定过于繁琐的技术问题，实现机械臂末端的视觉标定更加人性化、智能化。

【技术实现步骤摘要】
一种视觉标定方法、装置及机器人控制器
本专利技术涉及机器人控制领域，特别是涉及一种视觉标定方法、装置及机器人控制器。
技术介绍
机器人，又称自动控制机器，包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械。在现代工业中，机器人指能自动执行任务的人造机器装置，用以取代或协助人类工作。而机器人的机械臂在进行物体抓取方面具有不可替代的作用，因此机器人的视觉系统显得尤为重要。目前，机械臂末端缺乏视觉标定，导致在抓物物体的过程中容易出现较大的误差，导致抓取失败，或者，普通方法中虽然做了标定，但是由于机械臂的位置不能改变，导致一旦机械臂发生位置改变，需要重新进行标定。专利技术人在实现本专利技术实施例的过程中，发现相关技术至少存在以下问题：现有的机械臂末端缺乏视觉标定或视觉标定过于繁琐的技术问题。
技术实现思路
本专利技术实施例旨在提供一种视觉标定方法、装置及机器人控制器，其解决了现有的机械臂末端缺乏视觉标定或视觉标定过于繁琐的技术问题，实现在机械臂的位置发生改变而不用重新标定，使机械臂末端的视觉标定更加人性化、智能化。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供以下技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供一种视觉标定方法，应用于机器人，所述机器人包括机械臂，所述机械臂末端安装有至少一个摄像头，所述方法包括：首次标定物体块，获取该物体块的像素坐标，通过人为移动机械臂，以使所述机械臂准确抓取该物体块，并记录所述机械臂移动的数据，确定摄像头像素坐标与机械臂坐标之间的比例关系K；获取所述摄像头的视觉范围内拍摄的选定物体块的像素坐标(Xa,Ya,Za)；根据所述选定物体块的像素坐标(Xa,Ya,Za)以及所述比例关系K,确定所述选定物体块在所述机械臂坐标系中的坐标(Xb,Yb,Zb)。在一些实施例中，所述选定物体块具有特定的颜色，所述方法还包括：获取所述摄像头的视觉范围内所有物体块中与所述选定物体块的具有相同颜色的物体块的像素坐标；确定与所述选定物体块的具有相同颜色的物体块在所述机械臂坐标系中的坐标。在一些实施例中，所述方法还包括:对所述具有相同颜色的物体块标定为同一类别。在一些实施例中，根据所述选定物体块的像素坐标(Xa,Ya,Za)以及所述比例关系K,确定所述选定物体在所述机械臂坐标系中的坐标(Xb,Yb,Zb),具体为：(Xb,Yb,Zb)＝K*(Xa,Ya,Za)。在一些实施例中，所述方法还包括：根据所述摄像头的视觉范围内所有物体块在所述机械臂坐标系中的坐标对所有物体块的中心位置进行标定，以使所述机械臂根据所述中心位置抓取所述物体块。第二方面，本专利技术实施例提供一种视觉标定装置，应用于机器人，所述机器人包括机械臂，所述机械臂末端安装有至少一个摄像头，所述装置包括：比例关系单元，用于首次标定物体块，获取该物体块的像素坐标，通过人为移动机械臂，以使所述机械臂准确抓取所述物体块，并记录所述机械臂移动的数据，确定摄像头像素坐标与机械臂坐标之间的比例关系K；像素坐标获取单元，用于获取所述摄像头的视觉范围内拍摄的选定物体块的像素坐标(Xa,Ya,Za)；机械臂坐标确定单元，用于根据所述选定物体块的像素坐标(Xa,Ya,Za)以及所述比例关系K,确定所述选定物体块在所述机械臂坐标系中的坐标(Xb,Yb,Zb)。在一些实施例中，所述选定物体块具有特定的颜色，所述装置还包括：物体块坐标确定单元，用于获取所述摄像头的视觉范围内所有物体块中与所述选定物体块的具有相同颜色的物体块的像素坐标，确定与所述选定物体块的具有相同颜色的物体块在机械臂坐标系中的坐标。在一些实施例中，所述装置还包括：类别标定单元，用于对所述具有相同颜色的物体块标定为同一类别。第三方面，本专利技术实施例提供一种机器人控制器，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上所述的视觉标定方法。第四方面，本专利技术实施例还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使机器人控制器能够执行如上所述的视觉标定方法。本专利技术实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况下，本专利技术实施例提供的一种视觉标定方法，应用于机器人，所述机器人包括机械臂，所述机械臂末端安装有至少一个摄像头，所述方法包括：首次标定物体块，获取该物体块的像素坐标，通过人为移动机械臂，以使所述机械臂准确抓取该物体块，并记录所述机械臂移动的数据，确定摄像头像素坐标与机械臂坐标之间的比例关系K；获取所述摄像头的视觉范围内拍摄的选定物体块的像素坐标(Xa,Ya,Za)；根据所述选定物体块的像素坐标(Xa,Ya,Za)以及所述比例关系K,确定所述选定物体块在所述机械臂坐标系中的坐标(Xb,Yb,Zb)。通过上述方式，本专利技术实施例能够解决现有的机械臂末端缺乏视觉标定或视觉标定过于繁琐的技术问题，实现机械臂末端的视觉标定更加人性化、智能化。附图说明一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1是本专利技术实施例提供的一种视觉标定方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的机械臂坐标系与摄像头像素坐标系的示意图；图3是本专利技术实施例提供的手动标定视觉范围内物体块的示意图；图4是本专利技术实施例提供的自动标定视觉范围内的同类型物体块的示意图；图5是本专利技术实施例提供的一种视觉标定装置示意图；图6是本专利技术实施例提供的一种机器人控制器的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。在本专利技术的实施例中，机器人可以为抓物机器人、监控机器人、看护机器人等机器人，其中，该机器人设置有机械臂和机器人控制器，所述机械臂连接机器人控制器，所述机器人控制器用于控制所述机械臂的操作，所述机械臂用于抓取或释放物体，所述机械臂的末端安装有至少一个摄像头，每一所述摄像头均连接所述机器人控制器，所述摄像头可以为高清摄像头，所述摄像头用于获取视觉范围内的物体的图像信息，并将所述图像信息发送到机器人控制器。在本专利技术实施例中，以所述机械臂的末端安装有一个摄像头为例进行阐述。实施例一请参阅图1，图1是本专利技术实施例提供的一种视觉标定方法的流程示意图；如图1所示，所述方法应用于机器人，比如，抓物机器人，其中，该机器人设置有机械臂和机器人控制器，所述机械臂连接机器人控制器，所述机器人控制器用于控制所述机械臂的操作，所述机械臂用于抓取或释放物体，所述机械臂的末端安装有至少一个摄像头，每一所述摄像头均连接所述机器人控制器，所述摄像头可以为高清摄像头，所述摄像头用于获取视觉范围内的物体的图像信息，并将所述图像信息发送本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种视觉标定方法，应用于机器人，其特征在于，所述机器人包括机械臂，所述机械臂的末端安装有至少一个摄像头，所述方法包括：首次标定物体块，获取该物体块的像素坐标，通过人为移动机械臂，以使所述机械臂准确抓取该物体块，并记录所述机械臂移动的数据，确定摄像头像素坐标与机械臂坐标之间的比例关系K；获取所述摄像头的视觉范围内拍摄的选定物体块的像素坐标(Xa,Ya,Za)；根据所述选定物体块的像素坐标(Xa,Ya,Za)以及所述比例关系K,确定所述选定物体块在所述机械臂坐标系中的坐标(Xb,Yb,Zb)。

【技术特征摘要】
1.一种视觉标定方法，应用于机器人，其特征在于，所述机器人包括机械臂，所述机械臂的末端安装有至少一个摄像头，所述方法包括：首次标定物体块，获取该物体块的像素坐标，通过人为移动机械臂，以使所述机械臂准确抓取该物体块，并记录所述机械臂移动的数据，确定摄像头像素坐标与机械臂坐标之间的比例关系K；获取所述摄像头的视觉范围内拍摄的选定物体块的像素坐标(Xa,Ya,Za)；根据所述选定物体块的像素坐标(Xa,Ya,Za)以及所述比例关系K,确定所述选定物体块在所述机械臂坐标系中的坐标(Xb,Yb,Zb)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选定物体块具有特定的颜色，所述方法还包括：获取所述摄像头的视觉范围内所有物体块中与所述选定物体块的具有相同颜色的物体块的像素坐标；确定与所述选定物体块的具有相同颜色的物体块在所述机械臂坐标系中的坐标。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括:对所述具有相同颜色的物体块标定为同一类别。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，根据所述选定物体块的像素坐标(Xa,Ya,Za)以及所述比例关系K,确定所述选定物体在所述机械臂坐标系中的坐标(Xb,Yb,Zb),具体为：(Xb,Yb,Zb)＝K*(Xa,Ya,Za)。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述摄像头的视觉范围内所有物体块在所述机械臂坐标系中的坐标对所有物体块的中心位置进行标定，以使所述机械臂根据所述中心位置抓取所述物体块。6.一种视觉标定装置，应用于机器人，其特征在于，所述机器人...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘祥，庄飞飞，雷德华，刘志立，
申请(专利权)人：深圳市越疆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44