工装板的精确定位方法技术

本发明专利技术公开一种工装板的精确定位方法，包括：S1、通过阻挡器阻停流水线上传动的工装板，使工装板上的标定点图案处于双目视觉相机的视场内，实现对工装板的粗定位；S2、双目视觉相机通过双目视觉算法对标定点图案进行标定，获取标定点图案在双目视觉相机下的坐标；S3、通过手眼标定算法将标定点图案在双目视觉相机下的坐标转换为机器人基座坐标系下的坐标，实现对工装板的精确定位。本发明专利技术通过机械定位配合机器视觉定位实现工装板的二次定位，机器视觉定位采用非接触式的视觉实时测量方式，可以提高定位精度，且不受机械磨损、工装板变形等因素的影响，适合现代化自动生产线的生产需求。

【技术实现步骤摘要】
工装板的精确定位方法
本专利技术涉及工业视觉检测
，特别涉及一种工装板的精确定位方法。
技术介绍
倍速链流水线是目前自动化生产中广泛采用的一种流水线形式，主要用于装配及加工生产线中的物料输送，其输送原理是运用倍速链条的增速功能，使其上承托货物的工装板快速运行，通过阻挡器停止于相应的操作位置。倍速链流水线具有非常好的稳定性和持久性，适合产品大批量连续生产。在人工操作或精度要求不高的使用场合，倍速链流水线的工装板主要通过工装板前端的阻挡器进行粗定位，在精度要求较高的场合下(如利用机器人进行精确的拾取动作、插接等)，工装板主要通过阻挡器加装顶升定位机构的机械定位方式来进行定位，定位精度依赖于机械加工与装调精度等因素，只能达到毫米级的定位，无法满足一些有高精度要求的自动化操作。并且长时间的使用，会因机械磨损、工装板变形量等因素影响工装板的定位精度，使定位精度变差。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服已有技术的缺陷，为了解决工装板的纯机械定位方式的定位精度差无法达到高精度定位要求的问题，提出了一种工装板的精确定位方法，在机械定位的基础上增加非接触式的机器视觉定位，机器视觉定位是一种非接触式的实时测量方式，可以提高工装板的定位精度，且不受机械件磨损、工装板变量等因素的影响，工作稳定可靠，可以在倍速链流水线工装板上进行高精度的自动化操作。本专利技术提供的工装板的精确定位方法，包括如下步骤：S1、通过阻挡器阻停流水线上传动的工装板，使工装板上的标定点图案处于双目视觉相机的视场内，实现对工装板的粗定位；S2、双目视觉相机通过双目视觉算法对标定点图案进行标定，获取标定点图案在双目视觉相机下的坐标；S3、通过手眼标定算法将标定点图案在双目视觉相机下的坐标转换为机器人基座坐标系下的坐标，实现对工装板的精确定位。优选地，步骤S2具体包括如下步骤：S201、标定参数：标定双目视觉相机的内部参数和外部参数；S202、双目校正：通过极线约束使双目视觉相机拍摄的两张图像中的同一特征点处于水平方向的同一条直线上；S203、双目匹配：对两张图像上的同一特征点进行匹配。优选地，在步骤S3之后还包括如下步骤：S4、根据标定点图案在工装板上的位置确定出工装板上工装件的位置；S5、重复步骤S2和S3，获取工装件在机器人基座坐标系下的坐标，实现对工装件的精确定位。在步骤S5之后还包括如下步骤：S6、通过机器人对工装件进行自动化精密操作。本专利技术能够取得以下技术效果：通过机械定位配合机器视觉定位实现工装板的二次定位，机器视觉定位采用非接触式的视觉实时测量方式，可以提高定位精度，且不受机械磨损、工装板变形等因素的影响，适合现代化自动生产线的生产需求。附图说明图1是根据本专利技术实施例的流水线的结构示意图；图2是根据本专利技术实施例的工装板的精确定位方法的流程示意图；图3是根据本专利技术实施例的双目视觉标定的原理示意图。其中的附图标记包括：工装板1、倍速链条2、阻挡器3、标定点图案4、双目视觉相机5、机器人6、工装件7。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，而不构成对本专利技术的限制。为了解决工装板的纯机械定位方式的定位精度差无法达到高精度定位要求的问题，本专利技术通过在纯机械定位的基础上增加非接触式的机器视觉定位，对工装板进行二次定位，机器视觉定位是一种非接触式的实时测量方式，可以提高工装板的定位精度，且不受机械件磨损、工装板变量等因素的影响，工作稳定可靠，可以在工装板上进行高精度的自动化操作。本专利技术提供的工装板的精确定位方法，适用于各种类型的流水线，可以对各类型流水线上的工装板进行精确定位，下面以倍速链流水线为例进行说明。倍速链流水线的结构如图1所示，倍速链流水线包括一块工装板1和两条倍速链条2和一个阻挡器3，阻挡器3安装在两条倍速链条2的一端，工装板1安装在两条倍速链条2上，在工装板1上安装有至少一个工装件7。两条倍速链条2由动力装置进行驱动，工装板1由两条倍速链条2带动移动，阻挡器3用于阻停工装板1。在两条倍速链条2的一侧设置有机器人6，通过机器人6对工装板1进行自动化操作。为了实现工装板的机器视觉定位，在机器人6的一侧设置有双目视觉相机5，双目视觉相机5为两台左右间隔设置的相机，实现工装板1的双目视觉定位，还需要在工装板1上的空白区域印刷标定点图案4，使双目视觉相机能够对工装板1进行标定，双目视觉相机通过标定工装板1上的标定点图案，实现对工装板1的精确定位。下面对本专利技术提供的工装板的精确定位方法进行详细说明。参考图2所示，本专利技术实施例提供的工装板的精确定位方法，包括如下步骤：步骤1、通过阻挡器阻停流水线上传动的工装板，使工装板上的标定点图案处于双目视觉相机的视场内，实现对工装板的粗定位。本专利技术通过两次定位实现对工装板的精确定位，第一次定位为机械式的粗定位，第二次定位为双目视觉标定的精确定位，双目视觉标定的精确定位分为两步，第一步通过双目视觉算法对工装板上的标定点图案进行标定，获得标定点图案在双目视觉相机下的坐标；第二步通过手眼标定算法将标定点图案在双目视觉相机下的坐标转换为机器人基座坐标系下的坐标，实现对工装板的精确定位。步骤1的目的是实现工装板的粗定位。结合图1，在动力装置驱动两条倍速链条2传动时，两条倍速链条2带动其上的工装板1移动，当工装板1移动到阻挡器3的位置时，阻挡器3阻挡工装板1继续移动，使工装板1停下来。步骤2、双目视觉相机通过双目视觉算法对标定点图案进行标定，获取标定点图案在双目视觉相机下的坐标。参考图3所示，双目视觉算法利用了视差原理，目标特征点O在两台相机中成像坐标点分别为P1和P2，两相机的光轴中心距为D，相机焦距为f，两台相机拍摄的图像在同一个平面上，则两个成像点的Y轴坐标相同为Y。由三角几何原理可得：其中，xo、yo、zo分别为目标特征点O的X轴坐标、Y轴坐标和Z轴坐标，xp1、xp2分别为P1和P2点的X轴坐标。因此，只要在左右相机像面上找到对应的目标特征点，就可以确定出该点的三维坐标。使用OpenCV进行算法设计，步骤2具体包括如下步骤：步骤201、标定参数：获取相机的内部参数(包括焦距，畸变系数等)和外部参数(包括旋转矩阵和平移矩阵)。OpenCV使用平面黑白棋盘来标定摄像机，调用findChessboardCorners()获得棋盘格角点的像素坐标，再调用cornerSubpix()获得棋盘格角点的亚像素坐标。调用drawChessboardCorners()函数绘制出检测到的棋盘角点，然后使用stereoCalibrate()函数完成双目标定，实现时会对多次本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工装板的精确定位方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、通过阻挡器阻停流水线上传动的工装板，使工装板上的标定点图案处于双目视觉相机的视场内，实现对所述工装板的粗定位；/nS2、所示双目视觉相机通过双目视觉算法对所述标定点图案进行标定，获取所述标定点图案在双目视觉相机下的坐标；/nS3、通过手眼标定算法将所述标定点图案在双目视觉相机下的坐标转换为机器人基座坐标系下的坐标，实现对所述工装板的精确定位。/n

【技术特征摘要】
1.一种工装板的精确定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、通过阻挡器阻停流水线上传动的工装板，使工装板上的标定点图案处于双目视觉相机的视场内，实现对所述工装板的粗定位；
S2、所示双目视觉相机通过双目视觉算法对所述标定点图案进行标定，获取所述标定点图案在双目视觉相机下的坐标；
S3、通过手眼标定算法将所述标定点图案在双目视觉相机下的坐标转换为机器人基座坐标系下的坐标，实现对所述工装板的精确定位。


2.根据权利要求1所述的工装板的精确定位方法，其特征在于，步骤S2具体包括如下步骤：
S201、标定参数：标定双目视觉相机的内部参数和外部参数；
S202、双目校...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立文，余毅，郭同健，葛兵，陈翱，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：广东;44