进料转盘机械臂上下样的视觉定位及手眼标定方法技术

本发明专利技术涉及一种进料转盘机械臂上下样的视觉定位及手眼标定方法，包括标定过程和定位过程，并采用在机械臂末端的任意位置固连视觉标识A，在作业对象上的任意位置固定连接视觉标识B，该方法的步骤为：一、标定过程：通过采样作业对象不同旋转角度下包含视觉标识B的一系列图像和相机拍摄一系列包含机械臂末端的视觉标识A的图像以及对应的机械臂末端位姿图像和数据，结合相机的内外参数，计算系统不变量，完成标定过程；二、定位过程：根据所拍摄图像以及标定过程得到的数据，计算得到此时进料转盘上各上样点在机械臂坐标系下的期望末端坐标；重复上述步骤，实时得到料转盘上个上样点在机械臂末端坐标系下的期望末端坐标，完成定位过程。

【技术实现步骤摘要】
进料转盘机械臂上下样的视觉定位及手眼标定方法
本专利技术涉及一种多自由度机械臂视觉定位技术，尤其是一种进料转盘机械臂上下样的视觉定位及手眼标定方法
技术介绍
现阶段，使用视觉定位技术引导多自由度机械臂完成作业对象定位的技术不断发展，同时还存在诸多问题。机械臂在工业中广泛应用于物体抓取，目前通过视觉定位技术，使用机械臂进行回转平台上下样具有诸多问题：1.标定困难：领域内传统方法使使用九点法平面标定和直接求解AX＝XB方程，对于亚毫米级定位精度，前者要求标定后相机不能移动，相机的震动和镜头畸变程度影响定位精度；后者通常使用求解稳定性较高的两步法求解，但将旋转部分的误差引入了平移部分。公开申请专利技术专利《一种SCARA机器人eye-to-hand手眼系统的标定方法》(申请号CN201910322749)便是一种采用九点法标定SCARA机械臂的例子。与之相比，本专利技术仅求解AX＝XB方程的旋转部分，无需求解平移部分，提高了求解精度。2.标定简便：传统手眼标定还需标定机械臂末端工具中心，领域内一般采用定点变位姿方法人工标定，耗时较长，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种进料转盘机械臂上下样的视觉定位及手眼标定方法，包括标定过程和定位过程，并采用在机械臂末端的任意位置固连视觉标识A，在作业对象上的任意位置固定连接视觉标识B，其中，作业对象为进料转盘，其特征在于，该方法的具体步骤如下：/n一、标定过程：/nS1.保持进料转盘的回转中心与相机相对静止，旋转进料转盘，此过程中相机对进料转盘进行采样，得到进料转盘不同旋转角度下包含视觉标识B的一系列图像；/nS2.保持进料转盘、相机和机械臂基座相对静止，机械臂末端姿态不变，控制机械臂末端分别到达进料转盘上某一圆周上的多个上样点P

【技术特征摘要】
1.一种进料转盘机械臂上下样的视觉定位及手眼标定方法，包括标定过程和定位过程，并采用在机械臂末端的任意位置固连视觉标识A，在作业对象上的任意位置固定连接视觉标识B，其中，作业对象为进料转盘，其特征在于，该方法的具体步骤如下：
一、标定过程：
S1.保持进料转盘的回转中心与相机相对静止，旋转进料转盘，此过程中相机对进料转盘进行采样，得到进料转盘不同旋转角度下包含视觉标识B的一系列图像；
S2.保持进料转盘、相机和机械臂基座相对静止，机械臂末端姿态不变，控制机械臂末端分别到达进料转盘上某一圆周上的多个上样点Pi，分别记录机械臂末端位置[pi]BASE，i＝1,2,…,n；
S3.继续保持步骤S2所述进料转盘、相机和机械臂基座的相对静止关系，机械臂末端姿态仍不改变，移动机械臂末端至一固定位置Pf，记录此时机械臂末端相对基座的旋转关系，同时相机拍摄包含视觉标识A和视觉标识B的图像；
S4.保持机械臂基座与相机相对静止，平移和旋转机械臂末端，此过程中相机拍摄一系列包含视觉标识A的图像以及对应的机械臂末端位姿；
S5.根据步骤S1～S4获取的图像和数据，结合相机的内外参数，计算系统不变量，完成标定过程；
二、定位过程：
S6.控制机械臂末端到达步骤S3所述固定位置Pf，相机拍摄同时包含视觉标识A与视觉标识B的图像；
S7.根据步骤S6所拍摄图像以及所述标定过程得到的数据，计算得到此时进料转盘上各上样点在机械臂坐标系下的期望末端坐标；
S8.重复步骤S6～S7，实时得到料转盘上个上样点在机械臂末端坐标系下的期望末...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彦龙，杨智宇，袁旭军，陈悦民，孙海涛，刘大伟，贡亮，
申请(专利权)人：上海纽钛测控技术有限公司，上海科源电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31