一种机器人视觉定位系统及视觉定位方法技术方案

本发明专利技术提供一种机器人视觉定位系统及视觉定位方法。涉及视觉定位技术领域。本发明专利技术可以基于待加工件的外轮廓位置、真实孔洞位置以及当前虚拟孔洞位置定位待加工件的夹取位置；并在当前虚拟孔洞加工完成后，更新真实孔洞位置，再定位下一个夹取位置，直至所有虚拟孔洞均加工完成，使得可以在每次打孔前计算出夹取位置，避免因夹取位置的厚度过薄导致的产品破损。还可实时更改当前虚拟孔洞的位置信息，并实时修正夹取位置，使得加工时的灵活性显著提高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人视觉定位系统及视觉定位方法


[0001]本专利技术涉及视觉定位
，具体涉及一种机器人视觉定位系统及视觉定位方法。

技术介绍

[0002]现有机器人在对待加工件进行打孔时，通常需要先将待加工件固定，一般采用夹持装置夹住待加工件的侧壁，再从上端面对待加工件进行打孔。
[0003]但现有方法在打孔时未考虑到夹持位置对待加工件的影响。例如，打孔位置靠近待加工件的边缘和夹持位置时，过大的夹持力会使得最终产品的侧壁产生破损，影响产品良率，如果提前设定夹持位置和力度，则会导致加工的灵活性降低，无法实时根据情况进行调整。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种视觉定位方法，解决了现有方法在打孔时未考虑到夹持位置对待加工件的影响的问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0008]第一方面，提供了一种视觉定位方法，该方法包括：
[0009]S1、获取待加工件的加工目标端面图像；
[0010]S2、获取所述加工目标端面图像的第一边缘图像；
[0011]S3、基于所述第一边缘图像生成在现实坐标系下的待加工件的外轮廓位置和真实孔洞位置；
[0012]S4、获取当前虚拟孔洞并将其映射到现实坐标系，得到当前虚拟孔洞位置；
[0013]S5、基于待加工件的外轮廓位置、真实孔洞位置以及当前虚拟孔洞位置定位待加工件的夹取位置；
[0014]S6、当前虚拟孔洞加工完成后，更新真实孔洞位置，再返回S4以定位下一个夹取位置，直至所有虚拟孔洞均加工完成。
[0015]进一步的，所述基于所述第一边缘图像生成在现实坐标系下的待加工件的外轮廓位置和真实孔洞位置，包括：
[0016]获取第一边缘图像的中心点位置；
[0017]以第一边缘图像的中心点为现实坐标系的原点，得到第一边缘图像的现实坐标系下的待加工件的外轮廓位置和真实孔洞位置。
[0018]进一步的，所述获取当前虚拟孔洞并将其映射到现实坐标系，得到当前虚拟孔洞位置，包括：
[0019]获取产品设计图纸中加工目标端面对应的第二边缘图像和至少一个虚拟孔洞的
第三边缘图像；
[0020]计算各个第三边缘图像与第二边缘图像的比例关系；
[0021]依次选取第三边缘图像作为当前虚拟孔洞，并基于对应的比例关系将其映射到现实坐标系，得到当前虚拟孔洞在现实坐标系下的位置作为当前虚拟孔洞位置。
[0022]进一步的，所述基于待加工件的外轮廓位置、真实孔洞位置以及当前虚拟孔洞位置定位待加工件的夹取位置，包括：
[0023]S5.1、生成I个等角度的待加工件的外轮廓的直径对应的采样线y＝k
i
x,i＝1,2,K,I，k
i
为第i个采样线的斜率；
[0024]S5.2、判断是否存在与真实孔洞位置和当前虚拟孔洞位置均不相交的采样线；若存在，转至S5.3a；
[0025]S5.3a、获取不相交的采样线集合N表示不相交的采样线的数量；
[0026]若只存在一个不相交的采样线时，将其作为目标线；
[0027]若存在多个不相交的采样线时，计算每个不相交的采样线与各个真实孔洞位置和各个当前虚拟孔洞位置的距离并获取中的最小值选择最大的对应的采样线作为目标线；
[0028]S5.4、将目标线与待加工件的外轮廓位置的两个交点作为夹取位置。
[0029]进一步的，所述S5.2、判断是否存在与真实孔洞位置和当前虚拟孔洞位置均不相交的采样线，还包括：
[0030]若不存在不相交的采样线，则转至S5.3b；
[0031]S5.3b、计算每个采样线与待加工件的外轮廓位置的两个交点和并计算交点和与真实孔洞位置和当前虚拟孔洞位置的在采样线方向上的最短距离选择最大的对应的采样线作为目标线。
[0032]第二方面，提供了一种机器人视觉定位系统，包括：
[0033]图像采集模块，用于获取待加工件的加工目标端面图像；
[0034]边缘图像提取模块，用于获取所述加工目标端面图像的第一边缘图像；
[0035]现实位置定位模块，用于基于所述第一边缘图像生成在现实坐标系下的待加工件的外轮廓位置和真实孔洞位置；
[0036]映射模块，用于获取当前虚拟孔洞并将其映射到现实坐标系，得到当前虚拟孔洞位置；
[0037]夹取位置定位模块，基于待加工件的外轮廓位置、真实孔洞位置以及当前虚拟孔洞位置定位待加工件的夹取位置；并在当前虚拟孔洞加工完成后，更新真实孔洞位置，再定位下一个夹取位置，直至所有虚拟孔洞均加工完成。
[0038]进一步的，所述基于所述第一边缘图像生成在现实坐标系下的待加工件的外轮廓位置和真实孔洞位置，包括：
[0039]获取第一边缘图像的中心点位置；
[0040]以第一边缘图像的中心点为现实坐标系的原点，得到第一边缘图像的现实坐标系下的待加工件的外轮廓位置和真实孔洞位置。
[0041]进一步的，所述获取当前虚拟孔洞并将其映射到现实坐标系，得到当前虚拟孔洞位置，包括：
[0042]获取产品设计图纸中加工目标端面对应的第二边缘图像和至少一个虚拟孔洞的第三边缘图像；
[0043]计算各个第三边缘图像与第二边缘图像的比例关系；
[0044]依次选取第三边缘图像作为当前虚拟孔洞，并基于对应的比例关系将其映射到现实坐标系，得到当前虚拟孔洞在现实坐标系下的位置作为当前虚拟孔洞位置。
[0045]进一步的，所述基于待加工件的外轮廓位置、真实孔洞位置以及当前虚拟孔洞位置定位待加工件的夹取位置，包括：
[0046]S5.1、生成I个等角度的待加工件的外轮廓的直径对应的采样线y＝k
i
x,i＝1,2,K,I，k
i
为第i个采样线的斜率；
[0047]S5.2、判断是否存在与真实孔洞位置和当前虚拟孔洞位置均不相交的采样线；若存在，转至S5.3a；
[0048]S5.3a、获取不相交的采样线集合N表示不相交的采样线的数量；
[0049]若只存在一个不相交的采样线时，将其作为目标线；
[0050]若存在多个不相交的采样线时，计算每个不相交的采样线与各个真实孔洞位置和各个当前虚拟孔洞位置的距离并获取其中的最小值并选择最大的对应的采样线作为目标线；
[0051]S5.4、将目标线与待加工件的外轮廓位置的两个交点作为夹取位置。
[0052]进一步的，所述S5.2、判断是否存在与真实孔洞位置和当前虚拟孔洞位置均不相交的采样线，还包括：
[0053]若不存在不相交的采样线，则转至S5.3b；
[0054]S5.3b、计算每个采样线与待加工件的外轮廓位置的两个交点和并计算交点和与真实孔洞位置和当前虚拟孔洞位置的在采样线方向上的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种视觉定位方法，其特征在于，该方法包括：S1、获取待加工件的加工目标端面图像；S2、获取所述加工目标端面图像的第一边缘图像；S3、基于所述第一边缘图像生成在现实坐标系下的待加工件的外轮廓位置和真实孔洞位置；S4、获取当前虚拟孔洞并将其映射到现实坐标系，得到当前虚拟孔洞位置；S5、基于待加工件的外轮廓位置、真实孔洞位置以及当前虚拟孔洞位置定位待加工件的夹取位置；S6、当前虚拟孔洞加工完成后，更新真实孔洞位置，再返回S4以定位下一个夹取位置，直至所有虚拟孔洞均加工完成。2.如权利要求1所述的一种视觉定位方法，其特征在于，所述基于所述第一边缘图像生成在现实坐标系下的待加工件的外轮廓位置和真实孔洞位置，包括：获取第一边缘图像的中心点位置；以第一边缘图像的中心点为现实坐标系的原点，得到第一边缘图像的现实坐标系下的待加工件的外轮廓位置和真实孔洞位置。3.如权利要求2所述的一种视觉定位方法，其特征在于，所述获取当前虚拟孔洞并将其映射到现实坐标系，得到当前虚拟孔洞位置，包括：获取产品设计图纸中加工目标端面对应的第二边缘图像和至少一个虚拟孔洞的第三边缘图像；计算各个第三边缘图像与第二边缘图像的比例关系；依次选取第三边缘图像作为当前虚拟孔洞，并基于对应的比例关系将其映射到现实坐标系，得到当前虚拟孔洞在现实坐标系下的位置作为当前虚拟孔洞位置。4.如权利要求3所述的一种视觉定位方法，其特征在于，所述基于待加工件的外轮廓位置、真实孔洞位置以及当前虚拟孔洞位置定位待加工件的夹取位置，包括：S5.1、生成I个等角度的待加工件的外轮廓的直径对应的采样线， k
i
为第i个采样线的斜率；S5.2、判断是否存在与真实孔洞位置和当前虚拟孔洞位置均不相交的采样线；若存 在，转至S5.3a；S5.3a、获取不相交的采样线集合；N表示不相交的采样线的数量；若只存在一个不相交的采样线时，将其作为目标线；若存在多个不相交的采样线时，计算每个不相交的采样线与各个真实孔洞位置和各个当前虚拟孔洞位置的距离，并获取 中的最小值，选择最大的对应的采样线作为目标线；S5.4、将目标线与待加工件的外轮廓位置的两个交点作 为夹取位置。5.如权利要求4所述的一种视觉定位方法，其特征在于，所述S5.2、判断是否存在与真
实孔洞位置和当前虚拟孔洞位置均不相交的采样线，还包括：若不存在不相交的采样线，则转至S5.3b；S5.3b、计算每个采样线与待加工件的外轮廓位置的两个交点和；并计算交点和与真实孔洞位置和当前虚拟孔洞位置的在采样线方向上的最短距离；选择最大的对应的采样线作为目标线。6.一种机器人视觉定位系统，其特征在于，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴雪亮，徐明，
申请(专利权)人：深圳威洛博机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：