地板安装方法和装置、机器人及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种地板安装方法，包括：在预设场景中铺贴一块料板作为参考料板，再对所述机器人进行示教，在示教过程中获取机器人基于参考料板铺设第一料板时的第一示教点和第二示教点以及机械臂的旋转中心的坐标。在之后每次的铺贴过程中，通过拍照得到第一特征点和第二特征点；根据第一示教点和第二示教点、第一特征点和第二特征点计算得到所述机械臂需要旋转的角度偏差；根据所述第一示教点和第一特征点计算得到铺贴所述待铺贴板的位移偏差，再控制所述机械臂根据所述角度偏差和位移偏差使下一待铺贴料板与所述参考料板对齐。本发明专利技术还提供利用一种地板安装装置、机器人及存储介质，可以自动控制机器人根据参考料板安装所述待铺贴料板。

Floor installation method and device, robot and storage medium

【技术实现步骤摘要】
地板安装方法和装置、机器人及存储介质
本专利技术涉及机器视觉
，尤其涉及一种地板安装方法和装置、机器人及存储介质。
技术介绍
目前地板安装一般通过工人手动安装。安装过程中无法保证待铺贴料板与参考料板之间安装的精度，并且整个安装过程费时费力。
技术实现思路
鉴于以上内容，有必要提供一种地板安装方法和装置、机器人及存储介质，可以自动控制机器人根据参考料板安装所述待铺贴料板。分别建立第一相机的像素坐标系和第二相机的像素坐标系与机械臂的世界坐标系之间的映射关系；基于参考料板获取第一示教点的像素坐标和第二示教点的像素坐标；获取所述机械臂在世界坐标系中的旋转中心的坐标；控制所述机械臂抓取并搬运待铺贴料板至铺贴位；控制机器人旋转预设角度后，控制所述第一相机采集第一视野下的第一图像，及控制所述第二相机采集第二视野下的第二图像；根据所述第一图像得到第一特征点的像素坐标，及根据所述第二图像得到第二特征点的像素坐标；根据所述第一示教点的像素坐标、第二示教点的像素坐标、第一特征点的像素坐标和第二特征点的像素坐标计算所述机械臂需要旋转的角度偏差；根据所述映射关系将所述第一示教点和所述第一特征点的像素坐标分别转换为第一世界坐标和第二世界坐标；基于所述第一世界坐标、第二世界坐标、所述预设角度和所述机械臂在世界坐标系中的旋转中心的坐标计算所述机械臂旋转到特征位置的第三世界坐标；基于所述第三世界坐标和第二世界坐标之间的差值得到铺贴所述待铺贴板的位移偏差；控制所述机械臂根据所述位移偏差和角度偏差使待铺贴料板与参考料板对齐。优选地，所述基于参考料板获取第一示教点的像素坐标和第二示教点的像素坐标包括：启动所述第一相机得到第一视野，及启动所述第二相机得到第二视野；控制所述机器人上安装的激光器发射激光照射所述第一视野和第二视野中的所述参考料板；控制所述第一相机采集第一视野下的第三图像，及控制所述第二相机采集第二视野下的第四图像；根据所述第三图像得到第一示教点的像素坐标，及根据所述第四图像得到第二示教点的像素坐标。优选地，所述获取机械臂在世界坐标系中的旋转中心的坐标包括：控制所述机械臂抓取一块待铺贴料板至预设位置，其中所述待铺贴料板表面贴有圆形标签物；控制所述第一相机拍照得到图像；提取所述图像中所述圆形标签物的中心点的像素坐标；根据所述映射关系将所述像素坐标转换为世界坐标(rx0，ry0)；控制所述机械臂旋转角度后，再次控制所述第一相机拍照得到图像；提取再次拍照得到的图像中所述圆形标签物的中心点的像素坐标；根据所述映射关系将所述像素坐标转换为世界坐标(rx1，ry1)；根据世界坐标(rx0，ry0)、世界坐标(rx1，ry1)和角度计算得到所述机械臂在世界坐标系中的旋转中心的坐标(fx0，fy0)，其中：优选地，在控制所述第一相机采集第一图像，并控制所述第二相机采集第二图像前，所述方法还包括：控制所述机器人上安装的激光器发射激光照射所述第一视野和第二视野中的所述参考料板。优选地，所述方法还包括：控制所述激光器发射两束激光照射所述第一视野下的参考料板的长料板，使所述两束激光的投影与所述长料板的长边相交形成第一交点和第二交点；控制所述激光器发射另外两束激光照射所述第一视野下的参考料板的短料板，使所述另外两束激光的投影与所述短料板的短边相交形成第三交点和第四交点，其中，所述第一交点和第二交点形成的直线与所述第三交点和第四交点形成的直线的交点为所述第一特征点；控制所述激光器发射一束激光照射所述第二视野下的参考料板的长料板，使所述一束激光的投影与所述长料板的长边形成一个交点，所述交点为所述第二特征点。优选地，通过以下公式计算所述角度偏差：dR＝arctan((x4-x3)/(y4-y3))-arctan((x1-x2)/(y1-y2))其中，dR为所述角度偏差，(x1，y1)为所述第一示教点的像素坐标，(x2，y2)为所述第二示教点的像素坐标，(x3，y3)为所述第一特征点的像素坐标，(x4，y4)为所述第二特征点的像素坐标。优选地，所述分别建立第一相机的像素坐标系和第二相机的像素坐标系与机械臂的世界坐标系之间的映射关系包括：计算第一相机的像素坐标系到所述世界坐标系的第一变换矩阵；计算第一相机的像素坐标系到第二相机的像素坐标系的第二变换矩阵；根据所述第一变换矩阵和所述第二变换矩阵计算出第二相机的像素坐标系到所述世界坐标系的第三变换矩阵。优选地，根据所述映射关系将所述第一示教点和所述第一特征点的像素坐标分别转换为第一世界坐标和第二世界坐标包括：通过第一变换矩阵将所述第一示教点的像素坐标转换为第一世界坐标(px0，py0)；通过所述第一变换矩阵将所述第一特征点的像素坐标转换为第二世界坐标(px2，py2)。优选地，通过以下公式计算所述第三世界坐标：其中，所述第一世界坐标为(px0，py0)，第二世界坐标为(px2，py2)，所述预设角度为θ，所述机械臂在世界坐标系中的旋转中心的坐标为(fx0，fy0)。本申请的第二方面提供一种地板安装装置，所述装置包括：建立模块，用于分别建立第一相机的像素坐标系和第二相机的像素坐标系与机械臂的世界坐标系之间的映射关系；获取模块，用于基于参考料板获取第一示教点的像素坐标和第二示教点的像素坐标；所述获取模块，还用于获取所述机械臂在世界坐标系中的旋转中心的坐标；控制模块，用于控制所述机械臂抓取并搬运待铺贴料板至铺贴位；所述控制模块，还用于控制机器人旋转预设角度后，控制所述第一相机采集第一视野下的第一图像，及控制所述第二相机采集第二视野下的第二图像；处理模块，用于根据所述第一图像得到第一特征点的像素坐标，及根据所述第二图像得到第二特征点的像素坐标；计算模块，用于根据所述第一示教点的像素坐标、第二示教点的像素坐标、第一特征点的像素坐标和第二特征点的像素坐标计算所述机械臂需要旋转的角度偏差；转换模块，用于根据所述映射关系将所述第一示教点和所述第一特征点的像素坐标分别转换为第一世界坐标和第二世界坐标；所述处理模块，还用于基于所述第一世界坐标、第二世界坐标、所述预设角度和所述机械臂在世界坐标系中的旋转中心的坐标计算所述机械臂旋转到特征位置的第三世界坐标；所述处理模块，还用于基于所述第三世界坐标和第二世界坐标之间的差值得到铺贴所述待铺贴板的位移偏差；所述控制模块，还用于控制所述机械臂根据所述位移偏差和角度偏差使待铺贴料板与参考料板对齐。本申请的第三方面提供一种机器人，所述机器人包括：相机，用于拍摄料板和料板铺设环境的图像；机械臂，用于移动待铺贴料板至铺贴位，并使所述待铺贴料板与参考料板对齐；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地板安装方法，其特征在于，所述方法包括：/n分别建立第一相机的像素坐标系和第二相机的像素坐标系与机械臂的世界坐标系之间的映射关系；/n基于参考料板获取第一示教点的像素坐标和第二示教点的像素坐标；/n获取所述机械臂在世界坐标系中的旋转中心的坐标；/n控制所述机械臂抓取并搬运待铺贴料板至铺贴位；/n控制机器人旋转预设角度后，控制所述第一相机采集第一视野下的第一图像，及控制所述第二相机采集第二视野下的第二图像；/n根据所述第一图像得到第一特征点的像素坐标，及根据所述第二图像得到第二特征点的像素坐标；/n根据所述第一示教点的像素坐标、第二示教点的像素坐标、第一特征点的像素坐标和第二特征点的像素坐标计算所述机械臂需要旋转的角度偏差；/n根据所述映射关系将所述第一示教点和所述第一特征点的像素坐标分别转换为第一世界坐标和第二世界坐标；/n基于所述第一世界坐标、第二世界坐标、所述预设角度和所述机械臂在世界坐标系中的旋转中心的坐标计算所述机械臂旋转到特征位置的第三世界坐标；/n基于所述第三世界坐标和第二世界坐标之间的差值得到铺贴所述待铺贴板的位移偏差；/n控制所述机械臂根据所述位移偏差和角度偏差使待铺贴料板与参考料板对齐。/n...

【技术特征摘要】
1.一种地板安装方法，其特征在于，所述方法包括：
分别建立第一相机的像素坐标系和第二相机的像素坐标系与机械臂的世界坐标系之间的映射关系；
基于参考料板获取第一示教点的像素坐标和第二示教点的像素坐标；
获取所述机械臂在世界坐标系中的旋转中心的坐标；
控制所述机械臂抓取并搬运待铺贴料板至铺贴位；
控制机器人旋转预设角度后，控制所述第一相机采集第一视野下的第一图像，及控制所述第二相机采集第二视野下的第二图像；
根据所述第一图像得到第一特征点的像素坐标，及根据所述第二图像得到第二特征点的像素坐标；
根据所述第一示教点的像素坐标、第二示教点的像素坐标、第一特征点的像素坐标和第二特征点的像素坐标计算所述机械臂需要旋转的角度偏差；
根据所述映射关系将所述第一示教点和所述第一特征点的像素坐标分别转换为第一世界坐标和第二世界坐标；
基于所述第一世界坐标、第二世界坐标、所述预设角度和所述机械臂在世界坐标系中的旋转中心的坐标计算所述机械臂旋转到特征位置的第三世界坐标；
基于所述第三世界坐标和第二世界坐标之间的差值得到铺贴所述待铺贴板的位移偏差；
控制所述机械臂根据所述位移偏差和角度偏差使待铺贴料板与参考料板对齐。


2.如权利要求1所述的地板安装方法，其特征在于，所述基于参考料板获取第一示教点的像素坐标和第二示教点的像素坐标包括：
启动所述第一相机得到第一视野，及启动所述第二相机得到第二视野；
控制所述机器人上安装的激光器发射激光照射所述第一视野和第二视野中的所述参考料板；
控制所述第一相机采集第一视野下的第三图像，及控制所述第二相机采集第二视野下的第四图像；
根据所述第三图像得到第一示教点的像素坐标，及根据所述第四图像得到第二示教点的像素坐标。


3.如权利要求1所述的地板安装方法，其特征在于，所述获取机械臂在世界坐标系中的旋转中心的坐标包括：
控制所述机械臂抓取一块待铺贴料板至预设位置，其中所述待铺贴料板表面贴有圆形标签物；
控制所述第一相机拍照得到图像；
提取所述图像中所述圆形标签物的中心点的像素坐标；
根据所述映射关系将所述像素坐标转换为世界坐标(rx0，ry0)；
控制所述机械臂旋转角度后，再次控制所述第一相机拍照得到图像；
提取再次拍照得到的图像中所述圆形标签物的中心点的像素坐标；
根据所述映射关系将所述像素坐标转换为世界坐标(rx1，ry1)；
根据世界坐标(rx0，ry0)、世界坐标(rx1，ry1)和角度计算得到所述机械臂在世界坐标系中的旋转中心的坐标(fx0，fy0)，其中：





4.如权利要求1所述的地板安装方法，其特征在于，在控制所述第一相机采集第一图像，并控制所述第二相机采集第二图像前，所述方法还包括：
控制所述机器人上安装的激光器发射激光照射所述第一视野和第二视野中的所述参考料板。


5.如权利要求4所述的地板安装方法，其特征在于，所述方法还包括：
控制所述激光器发射两束激光照射所述第一视野下的参考料板的长料板，使所述两束激光的投影与所述长料板的长边相交形成第一交点和第二交点；
控制所述激光器发射另外两束激光照射所述第一视野下的参考料板的短料板，使所述另外两束激光的投影与所述短料板的短边相交形成第三交点和第四交点，其中，所述第一交点和第二交点形成的直线与所述第三交点和第四交点形成的直线的交点为所述第一特征点；
控制所述激光器发射一束激光照射所述第二视野下的参考料板的长料板，使所述一束激光的投影与所述长料板的长边形成一个交点，所述交点为所述第二特征点。


6.如权利要求1所述的地板安装方法，其特征在于，通过以下公式计算所述角度偏差：
dR＝arctan((x4-x3)/(y4-y3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖建国，毛淑艺，郑小林，李江，
申请(专利权)人：广东博智林机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44