一种基于3D视觉的机器人打磨路径自动纠偏方法技术

本发明专利技术涉及一种基于3D视觉的机器人打磨路径自动纠偏方法，包括如下步骤：(1)建立坐标系并校正机器人工具坐标系；(2)安装相机并完成手眼标定；(3)机器人末端安装夹具；(4)机器人示教打磨点；(5)机器人示教工件的扫描位置；(6)工件的采图和定位；(7)计算机器人示教打磨点时的工件的姿态；(8)根据示教工件的姿态进行打磨路径的自动纠偏。本发明专利技术的技术方案作为整个铸件打磨工作站中的一环，能够实现工件的底面平面磨，且工件底面打磨能达到较好的精度和较好的稳定性，同时整个工件平面磨环节并不占用整个打磨工作站的生产节拍；本发明专利技术可应用于不同工件类型的机器人打磨路径自动纠正方法，适用性强，安全系数高，稳定性好。

An automatic rectification method of robot grinding path based on 3D vision

【技术实现步骤摘要】
一种基于3D视觉的机器人打磨路径自动纠偏方法
本专利技术属于机加工
，具体涉及一种基于3D视觉的机器人打磨路径自动纠偏方法。
技术介绍
随着机器人打磨在锻造行业应用的不断深入，大尺寸的铸铁件工件全尺寸的自动打磨需求越来越多，是未来的一个应用趋势，而目前全尺寸的自动打磨的覆盖率比较低。针对目前人工上料或输送线来料具有位置偏差大，工件型号种类不一致，且生产车间环境复杂，粉尘、光线等的影响，自动打磨的时候要么底面打磨精度不够；要么工件底面直接不进行打磨，后期再由人工进行打磨；要么存在设备撞击的风险，从而损坏生产设备，更严重的是具有威胁工作人员的人身安全。目前铸铁件的自动打磨工作站的底面平面磨多采用机械结构定位的方式，工件经过粗定位后机器人去抓取，通过抓手的机械倒正结构使工件每次都被抓在差不多的位置从而保证机器人的抓取精度，即通过机械结构去纠偏；或使用点激光进行工件的位置测量，机器人根据测量结果去纠偏打磨路径；或者通过机器人上下料然后通过专门的磨床进行机械定位，从而实现工件的底面平面磨。但是这几种方式要么存在精度不够，要么存在不稳定性和不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于3D视觉的机器人打磨路径自动纠偏方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)建立坐标系并校正机器人工具坐标系：建立的坐标系包括机器人基坐标系、机器人工具坐标系、机器人末端坐标系、相机坐标系以及工件坐标系；/n(2)安装相机并完成手眼标定；/n(3)机器人末端安装夹具；/n(4)机器人示教打磨点；/n(5)机器人示教工件的扫描位置；/n(6)工件的采图和定位；/n(7)计算机器人示教打磨点时的工件的姿态；/n(8)根据示教工件的姿态进行打磨路径的自动纠偏。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于3D视觉的机器人打磨路径自动纠偏方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)建立坐标系并校正机器人工具坐标系：建立的坐标系包括机器人基坐标系、机器人工具坐标系、机器人末端坐标系、相机坐标系以及工件坐标系；
(2)安装相机并完成手眼标定；
(3)机器人末端安装夹具；
(4)机器人示教打磨点；
(5)机器人示教工件的扫描位置；
(6)工件的采图和定位；
(7)计算机器人示教打磨点时的工件的姿态；
(8)根据示教工件的姿态进行打磨路径的自动纠偏。


2.根据权利要求1所述的基于3D视觉的机器人打磨路径自动纠偏方法，其特征在于，所述步骤(4)中机器人抓取工件并携带工件进入打磨区域，调整好机器人姿态，并示教工件的打磨起始姿态，将示教工件相对机器人基坐标系的打磨起始姿态的用矩阵表示为Tool0toBMat，然后移动机器人示教每个打磨点同时保存打磨点数据。


3.根据权利要求2所述的基于3D视觉的机器人打磨路径自动纠偏方法，其特征在于，所述步骤(5)中机器人携带工件在激光相机视野范围内运动，保存机器人运动的起始点的工具坐标在机器人基坐标系中的坐标，并将其用矩阵表示为Tool1toBMat。


4.根据权利要求3所述的基于3D视觉的机器人打磨路径自动纠偏方法，其特征在于，所述步骤(6)中工件的采图和定位得到工件在相机视野中时工件在机器人基坐标系中的坐标，并将其转换为矩阵表示为I0toBMat。


5.根据权利要求4所述的基于3D视觉的机器人打磨路径自动纠偏方法，其特征在于，所述步骤(7)中包括计算工件到机器人工具坐标系的旋转偏移量，机器人工具坐标系的旋转偏移量用矩阵形式表示为ItoToolMat，计算公式如下：ItoToolMat＝BtoTool1Mat·I0...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋立冬，高狄，陈国利，梁宪峰，刘云云，孔拓，左逢源，易定明，
申请(专利权)人：长沙长泰机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43