基于视觉的机器人重复定位精度测量方法技术

本发明专利技术公开的一种基于视觉的机器人重复定位精度测量方法，所述测量方法包括以下步骤：S1.搭建测量平台；S2.随机采集标靶图像；S3.通过图像数据进行相机标定；S4.写入数点，循环采集靶标图像；S5.对采集的靶标图像进行位姿估计；S6.进行数据处理；S7.输出结果。本发明专利技术是一种基于视觉的重复定位精度测量的新方法，包括相机标定、位姿估计、重复定位精度计算三大核心步骤，其测量平台仅需要工业相机、高清镜头、靶标、电脑等设备即可完成重复定位精度的测量，相对于激光跟踪仪高昂的设备价格和软件费用，大大降低了测量成本；且步骤简单，对操作人员、工作环境要求低。工作环境要求低。

【技术实现步骤摘要】
基于视觉的机器人重复定位精度测量方法


[0001]本专利技术涉及检测
，用于工业机器人重复定位精度的测量，具体为一种基于视觉的机器人重复定位精度测量方法。

技术介绍

[0002]重复定位精度指同一机器人，在各条件、参数一致的条件下应用同一程序，重复达到原指令或示教位置所得连续测量结果的一致程度。重复定位精度是工业机器人的一项重要参数，并且重复定位精度对绝对定位精度有直接影响，因此重复定位精度是评估工业机器人优劣的重要指标。随着现代工业生产的迅猛发展，越来越多工业机器人替代人，成为生产加工的主力军。而在机器人的往复运动过程中，为了保证所生产工件的加工精度达标，应使工业机器人具有较高的重复定位精度。
[0003]目前工业机器人重复定位精度检测主要采用激光跟踪仪，采用基于球坐标的API激光跟踪仪对工业机器人的重复定位精度进行测量。测量的对象是六轴工业机器人，所有测点均以API激光跟踪仪的测量头为参照点。机器人末端位置以额定速度从某一测点开始，依次经过其他测点，再回到开始时的测点，进行第二次循环，共循环30次。与API激光跟踪仪配套使用的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于视觉的机器人重复定位精度测量方法，其特征在于，所述测量方法包括以下步骤：S1.搭建测量平台；S2.随机采集标靶图像；S3.通过图像数据进行相机标定；S4.写入数点，循环采集靶标图像；S5.对采集的靶标图像进行位姿估计；S6.进行数据处理；S7.输出结果。2.根据权利要求1所述的基于视觉的机器人重复定位精度的测量方法，其特征在于，步骤S2中在待测机器人有效空间位置设置靶标，在其活动范围内随机选取至少20个点来采集靶标图像。3.根据权利要求1所述的基于视觉的机器人重复定位精度测量方法，其特征在于，步骤S3中，所述的相机标定用于从靶标图像数据中获取相机内参矩阵的α、β、u0、v0以及畸变系数k1
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k5，并输出重投影误差以消除相机畸变，具体过程如下：A1.从世界坐标系(Xw,Yw,Zw)到摄像机坐标系(Xc,Yc,Zc)的刚体转换，待标定参数R，T，获得外参数；A2.基于针孔相机模型的透视变换，从摄像机坐标系(Xc,Yc,Zc)到成像平面(Xu,Yu)，待标定参数f；A3.理想的成像平面坐标系(Xu,Yu)与实际成像平面坐标(Xd,Yd)间的转换，待标定参数包括径向畸变K1、K2、K3和切向畸变K4、K5；A4.实际成像平面坐标(Xd,Yd)与图像坐标(u,v)间的线性转换，待标定参数图像原点(u0,v0)。4.根据权利要求1所述的基于视觉的机器人重复定位精度测量方法，其特征在于，步骤S4中，首先，在机器人示教器内写入至少5个从机器人末端相机能拍摄到靶标的点，然后控制机器人按某一额定速度依次到达所写入的点并采集靶标图像数据，并往复循环20次以上。5.根据权利要求1所述的基于视觉的机器人重复定位精度的测量方法，其特征在于，步骤S5中通过位姿估计以获得相机光心在世界坐标系的位姿信息，包括导入标定参数纠正相机畸变、加载和预处理图像、提取角点、亚像素角点识别和存储角点信息、求解旋转和平移向量步骤，所述位姿信息包括旋转向量R和平移向量t参数；计算公式如下：r1＝λA
‑1h1r2＝λA
‑1h2r3＝r1×
r...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴永生，崔立民，李佳霖，张夫奕，王守丽，常耀文，李啸，王昌辉，陈义保，
申请(专利权)人：烟台大学，
类型：发明
国别省市：