【技术实现步骤摘要】
一种基于立体视觉的机器人手持示教装置
本专利技术属于机器人示教和视觉
,特别涉及一种基于立体视觉的机器人手持示教装置。
技术介绍
随着机器人技术的不断发展,工业机器人已经在人类社会的工业生产领域当中扮演着举足轻重的地位,基于工业机器人的自动化生产线已经在机械加工、喷涂、装配、焊接、搬运等领域广泛应用。目前,大部分工业机器人在实际运动前需要经过示教,常采用的方式是示教器示教,这种传统的示教方法需要先控制机器人末端运动到指定位置,再控制机器人进行姿态变化,过程非常耗时耗力。如遇到工件表面结构较复杂,还需要不断反复地变换机器人位置和姿态才能到达末端所需位姿,极大地降低了机器人的工作效率和使用易用性。近年来,机器人视觉技术为解决机器人示教问题带来新的可能。目前比较成熟的视觉技术有基于飞行时间(TOF)、结构化光、双目视觉和光场的技术。这些技术都能通过一定的算法得到被测对象的深度信息,将深度信息反馈给机器人系统,便可解决机器人示教中的深度问题。目前关于工业机器人视觉示教,例如中国专利号:CN201610595202.4,名称:一种基于立体视觉技术对机器人进行示教的方法,该专利技术公开了一种基于立体视觉技术对机器人进行示教的方法,该方法具体为:在工具(如焊枪、喷头)上放置标识物,使用立体视觉摄像头识别工具,并连续记录每一帧的深度图,再将工具放置于机器人末端,标定机器人末端工具坐标系到焊枪标识物坐标系的位姿变换矩阵,然后进行示教复现。该方法示教时无需拖拽机器手臂,轻便而且节省空间,系统搭建较为简便。然而,该方法具有一定的局限性。该方法使用的是真实焊枪或者其他工具, ...
【技术保护点】
1.一种基于立体视觉的机器人手持示教装置,其特征在于,至少包括信息发送单元(1)、手持握柄(2)、状态指示(3)、基板(4)、特征识别单元(5)、位姿测量杆件(6)、信号触发装置(7)和模式选择按钮(8);所述信息发送单元(1)安装在手持握柄(2)内部;所述基板(4)固定在手持握柄(2)上;所述状态指示(3)安装在手持握柄(2)上;所述特征识别单元(5)固定在基板(4)上;所述位姿测量杆件(6)固定在手持握柄(2)的前端;所述信号触发装置(7)固定在手持握柄(2)上;所述模式选择按钮(8)固定在手持握柄(2)上。
【技术特征摘要】
1.一种基于立体视觉的机器人手持示教装置,其特征在于,至少包括信息发送单元(1)、手持握柄(2)、状态指示(3)、基板(4)、特征识别单元(5)、位姿测量杆件(6)、信号触发装置(7)和模式选择按钮(8);所述信息发送单元(1)安装在手持握柄(2)内部;所述基板(4)固定在手持握柄(2)上;所述状态指示(3)安装在手持握柄(2)上;所述特征识别单元(5)固定在基板(4)上;所述位姿测量杆件(6)固定在手持握柄(2)的前端;所述信号触发装置(7)固定在手持握柄(2)上;所述模式选择按钮(8)固定在手持握柄(2)上。2.根据权利要求1所述的一种基于立体视觉的机器人手持示教装置,其特征在于,所述信息发送单元(1)采用有线传输或无线传输或有线和无线传输方式与立体视觉系统进行信息交互。3.根据权利要求1所述的一种基于立体视觉的机器人手持示教装置,其特征在于,所述模式选择按钮(8)至少包括直线拟合和圆弧拟合两种轨迹拟合模式可供用户选择;所述状态指示(3)能够显示直线拟合和圆弧拟合两种轨迹拟合模式选择状态;用户通过主动操作所述模式选择按钮(8),结合状态指示(3)的反馈信息联合确定示教点的轨迹拟合模式。4.如权利要求2所述的一种基于立体视觉的机器人手持示教装置,其特征在于,所述特征识别单元(5)至少包括三个不共线的特征信息,其相互位置关系固定且已知,用于确定所述特征识别单元(5)的坐标系与立体视觉坐标系之间的位姿变换矩阵T3。5.根据权利要求1所述的一种基于立体视觉的机器人手持示教装置,其特征在于,所述位姿测量杆件(6)根据示教环境的不同,可更换不同的末端测量杆件,同时所述位姿测量杆件(6)相对于特征识别单元(5)的形位关系固定且已知;所述示教环境至少包括空间上的点、线、平面和曲面等。6.根据权利要求1所述的一种基于立体视觉的机器人手持示教装置,其特征在于,示教过程如下步骤:首先,操作手持示教装置,使所述特征识别单元(5)置于立体视觉系统的有效视场范围内;其次,将手持示教装置的所述位姿测量杆件(6)的末端放置到规划路径上的设定点上;然后,在保持所述位姿测量杆件(6)末端点的位置不变的情况下,调整所述位姿测量杆件(6)至设定的姿态;而后通过所述信号触发装置(7)控制所述信息发送单元(1)发送信号给立体视觉系统,控制立体视觉系统拍摄完整清晰的所述特征识别单元(5)的图像;下一步,立体视觉系统将所述特征识别单元(5)的图像信息传输给计算机进行数据处理,获取所述特征识别单元(5)的坐标系在立体视觉坐标系下的位姿矩阵T3;进而结合从机器人控制模块获取的机器人基坐标系与机器人末端夹持工具坐标系之间的位姿变换矩阵T1、机器人手眼标定获取的机器人末端夹持工具坐标系与立体视觉坐标系之间的位姿变换矩阵T2、手持示教装置上所述特征识别单元(5)的坐标系与位姿测...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨敏旋,潘海鸿,陈琳,梁旭斌,蒲明辉,
申请(专利权)人:广西安博特智能科技有限公司,
类型:发明
国别省市:广西,45
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