一种基于机器人的光伏电池串定位方法技术

本发明专利技术涉及机器人光伏电池串定位领域，具体是一种基于机器人的光伏电池串定位方法，其具体步骤如下：S1、搭建实施平台；S2、手眼标定关系；S3、将一个光伏电池串放在传送带上,并认为是标准光伏电池串；S4、角点位置；S5、标准抓取位姿；S6、根据步骤S5中的数据计算得到机器人的抓取位姿；S7、偏差公式；S8、角点位置公式；与现有技术相比，通过将光伏电池串的两个对角分别对应相机一和相机二的视野内，不更改任何硬件设施以及软件参数，机器人就能对光伏电池串进行定位抓取，从而提高了生产柔性，解决了光伏生产时尺寸不一致问题。光伏生产时尺寸不一致问题。光伏生产时尺寸不一致问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器人的光伏电池串定位方法


[0001]本专利技术涉及机器人光伏电池串定位领域，具体是一种基于机器人的光伏电池串定位方法。

技术介绍

[0002]目前在实际生产中，电池串的种类较多，尺寸大小不一，需要对机器人的光伏电池串进行定位，如中国专利申请号为111127553A公开了一种基于多相机的光伏电池串定位方法，通过角位相机获取光伏电池串的角部图像，长边位相机获取光伏电池串长边的图像。建立机器人参考坐标系r和角位相机参考坐标系。计算光伏电池串标准排版位置c3(X3,Y3,a3)和长边位相机获取的光伏电池串位置c4(X4,Y4,a4)，然后计算光伏电池串位置与光伏电池串标准排版位置的差异(Dx,Dy,Da)。最后利用以太网的通讯，将数据发给排版机器人，机器人在点位r6的基础上，加上[Dx,Dy,Da]，并执行。本专利技术通过拟合、权重计算、推演计算等定位局部特征等方法，提高精度的同时，让现场的光伏定位精度能达到0.1mm以内，提升工作的效率，通过在光伏电池串某一个角边安装一台相机，在长边安装多台相机。利用角边相机进行位置定位，利用所有相机拟合的直线与各自标准直线的夹角的平均值进行姿态定位。该方案具有一定的局限性，要求所有电池串的尺寸一致。在实际生产中，电池串的种类较多，尺寸大小不一，该方案不能满足柔性生产需求。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术提出一种基于机器人的光伏电池串定位方法。
[0004]一种基于机器人的光伏电池串定位方法，其具体步骤如下：
[0005]S1、搭建实施平台：搭建实施平台确保相机一和相机二分别获取光伏电池串的对角位置；
[0006]S2、手眼标定关系：相机一与机器人的手眼标定关系为A1(R1,T1),相机二与机器人的手眼标定关系为A2(R2,T2)；
[0007]S3、将一个光伏电池串放在传送带上,并认为是标准光伏电池串；
[0008]S4、角点位置：相机一得到的角点位置为C0(x0,y0)，相机二得到的角点位置为C1(x1,y1)，根据手眼标定结果，得到角点在机器人基坐标系下的位置分别为P
00
(X
00
,Y
00
),P
10
(X
10
,Y
10
)；
[0009]S5、标准抓取位姿：机器人示教标准光伏电池串的中心位置，得到标准抓取位姿P0(X0,Y0,Z0,R
x0
,R
y0
,R
z0
)；
[0010]S6、根据步骤S5中的数据计算得到机器人的抓取位姿P1(X1,Y1,Z0,R
x0
,R
y0
,R
z1
)，其中：
[0011]X1＝min(X
00,
X
10
)+|X
00
‑
X
10
|/2
[0012]Y1＝min(Y
00,
Y
10
)+|Y
00
‑
Y
10
|/2
[0013]R
z1
＝arctan((Y
00
‑
Y
10
)/(X
00
‑
X
10
))(X
00
‑
X
10
≠0；if X
00
‑
X
10
＝0,R
z1
＝0)
[0014]S7、偏差公式：求标准抓取位姿P0(X0,Y0,Z0,R
x0
,R
y0
,R
z0
)与计算得到机器人5的抓取位姿P1(X1,Y1,Z0,R
x0
,R
y0
,R
z1
)之间的偏差ΔP＝P1‑
P0＝(X1‑
X
0,
Y1‑
Y
0,
0,0,0,R
z1
‑
R
z0
)；
[0015]S8、角点位置公式：任一光伏电池串放在传送带1上，相机一得到的角点位置为C2(x2,y2),相机二4得到的角点位置为C3(x3,y3),根据手眼标定结果，得到角点在机器人基坐标系下的位置分别为P
20
(X
20
,Y
20
),P
30
(X
30
,Y
30
)，结合ΔP计算抓取位姿P2(X2,Y2,Z0,R
x0
,R
y0
,R
z2
)，其中：
[0016]X2＝min(X
20,
X
30
)+|X
20
‑
X
30
|/2+(X1‑
X0)
[0017]Y2＝min(Y
20,
Y
30
)+|Y
20
‑
Y
30
|/2+(Y1‑
Y0)
[0018]α
＝arctan((Y
30
‑
Y
20
)/(X
30
‑
X
20
))(X
30
‑
X
20
≠0；if X
30
‑
X
20
＝0,α＝0)
[0019]R
z2
＝α+(R
z1
‑
R
z0
)。
[0020]所述的步骤S1中搭建实施平台，通过机器人的抓手将光伏电池串铺设在传送带上，将相机一和相机二安装在能够获取光伏电池串的角点一、角点二位置处。
[0021]所述的步骤S4的角点位置C0(x0,y0),C1(x1,y1)是根据如下方法得到的：
[0022]a、图像预处理：原图像
‑
>灰度图
‑
>二值化
‑
>形态学运算
‑
>canny边缘检测；
[0023]b、粗定位：canny边缘检测
‑
>ROI_1
‑
>Hough直线检测
‑
>直线最优检测
‑
>求交点1；
[0024]c、精定位：根据交点1
‑
>ROI_2
‑
>Hough直线检测
‑
>直线最优检测
‑
>求本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器人的光伏电池串定位方法，其特征在于：其具体步骤如下：S1、搭建实施平台：搭建实施平台确保相机一(3)和相机二(4)分别获取光伏电池串(2)的对角位置；S2、手眼标定关系：相机一(3)与机器人(5)的手眼标定关系为A1(R1,T1),相机二(4)与机器人(5)的手眼标定关系为A2(R2,T2)；S3、将一个光伏电池串(2)放在传送带(1)上,并认为是标准光伏电池串；S4、角点位置：相机一(3)得到的角点位置为C0(x0,y0)，相机二(4)得到的角点位置为C1(x1,y1)，根据手眼标定结果，得到角点在机器人基坐标系下的位置分别为P
00
(X
00
,Y
00
),P
10
(X
10
,Y
10
)；S5、标准抓取位姿：机器人示教标准光伏电池串的中心位置，得到标准抓取位姿P0(X0,Y0,Z0,R
x0
,R
y0
,R
z0
)；S6、根据步骤S5中的数据计算得到机器人(5)的抓取位姿P1(X1,Y1,Z0,R
x0
,R
y0
,R
z1
)，其中：X1＝min(X
00,
X
10
)+|X
00
‑
X
10
|/2Y1＝min(Y
00,
Y
10
)+|Y
00
‑
Y
10
|/2R
z1
＝arctan((Y
00
‑
Y
10
)/(X
00
‑
X
10
))(X
00
‑
X
10
≠0；if X
00
‑
X
10
＝0,R
z1
＝0)S7、偏差公式：求标准抓取位姿P0(X0,Y0,Z0,R
x0
,R
y0
,R
z0
)与计算得到机器人(5)的抓取位姿P1(X1,Y1,Z0,R
x0
,R
y0
,R
z1
)之间的偏差ΔP＝P1‑
P0＝(X1‑
X
0,
Y1‑
Y
0,
0,0,0,R
z1
‑
R
z0
)；S8、角点位置公式：任一光伏电池串(2)放在传送带(1)上，相机一(3)得到的角点位置为C2(x2,y2),相机二(4)得到的角点位置为C3(x3,y3),根据手眼标定结果，得到角点在机器人基坐标系下的位置分别为P
20
(X
20
,Y
20
),P
30
(X
30
,Y
30
)，结合ΔP计算抓取位姿P2(X2,Y2,Z0,R
x0
,R
y0
,R
z2
)，其中：X2＝min(X
20,
X
30
...

【专利技术属性】
技术研发人员：马英，易廷昊，李祖云，储昭琦，
申请(专利权)人：埃夫特智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：