一种用于机器人制孔系统的视觉单元基准孔在线定位方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于机器人制孔系统的视觉单元基准孔在线定位方法，涉及飞机数字化装配制造领域，包括以下步骤：S10：将末端执行器移动至工作位置；S20：加工圆形标定孔；S30：测量圆形标定孔，获得标定孔在图像坐标系中的像素直径和像素位置坐标；S40：计算工业相机内参数，得到标定孔在相机坐标系中位置坐标；S50：测量预置的基准孔，获得基准孔在图像坐标系中的像素直径和像素位置坐标；S60：检测获得基准孔在图像坐标系中的像素位置坐标，求解基准孔在相机坐标系中的坐标，求解得到基准孔的位置坐标，实现机器人制孔系统在线定位。保证测量定位精度的同时降低成本，提高工作效率和定位精度，不需要人工干预，提高了在线定位过程的效率和实用性。程的效率和实用性。程的效率和实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于机器人制孔系统的视觉单元基准孔在线定位方法


[0001]本专利技术涉及飞机数字化装配制造领域，尤其是涉及一种用于机器人制孔系统的视觉单元基准孔在线定位方法。

技术介绍

[0002]在利用机器人制孔系统进行飞机壁板制孔时，机器人制孔系统及壁板的理论模型是制孔加工程序产生的基础，然而由于理论模型与其制孔现场实际状态并不一致，导致制孔位置误差的产生。考虑到低成本、非接触、满意的测量精度，可将视觉单元集成到机器人制孔系统中用于工件定位。有效的标定是视觉单元精确测量的基础。
[0003]在现有技术中，现有的视觉单元标定方法往往需要高精度专用标定板，标定板的安装和多视角拍摄，通常导致机器人制孔系统加工操作较长时间的中断，降低生产效率和易用性，增大了生产成本，另外也难以实现视觉单元在线校准，不能满足机器人制孔加工时视觉单元基准孔在线定位需求。有鉴于此，本专利技术拟提出一种用于机器人制孔系统的视觉单元基准孔在线定位方法，实现机器人制孔系统视觉单元的系统高精度定位。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术中存在需要使用专用标定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于机器人制孔系统的视觉单元基准孔在线定位方法，其特征在于，包括以下步骤：S10：将末端执行器移动至工作位置；S20：末端执行器在试切板上加工圆形标定孔；S30：测量S20中加工的圆形标定孔，获得标定孔在图像坐标系中的像素直径和像素位置坐标，实现基于深度学习的标定孔几何特征检测；S40：计算视觉单元中工业相机内参数，求解得到标定孔在相机坐标系中位置坐标；S50：通过工业相机测量待制孔产品上预置的基准孔，获得基准孔在图像坐标系中的像素直径和像素位置坐标，实现基于深度学习的基准孔几何特征精确检测；S60：设置基准孔直径容差，校验基准孔几何特征检测结果的有效性，检测获得基准孔在图像坐标系中的像素位置坐标，求解基准孔在相机坐标系中的坐标，求解得到基准孔在机器人基坐标系下的位置坐标，实现机器人制孔系统在线定位。2.根据权利要求1所述用于机器人制孔系统的视觉单元基准孔在线定位方法，其特征在于，所述S10中，当末端执行器的某个单元工作时，其他单元从工作位置移开后，将该单元移动至工作位置，其中，工作位置设置于末端执行器几何对称面上。3.根据权利要求1所述用于机器人制孔系统的视觉单元基准孔在线定位方法，其特征在于，所述S20中，编制标定孔制孔的NC加工文件，机器人制孔系统根据NC加工文件，将末端执行器移动到试切板上的标定孔加工位置，调整末端执行器位姿使制孔方向与试切板法矢重合，用于保证所加工标定孔轴线和试切板表面垂直度，同时将末端执行器的制孔单元移动至工作位置，末端执行器采用钻刀在试切板上加工圆形标定孔。4.根据权利要求1所述用于机器人制孔系统的视觉单元基准孔在线定位方法，其特征在于，所述S30中，机器人制孔系统根据程序逻辑，在试切板上加工圆形标定孔后，保持机器人及末端执行器位姿不变，将末端执行器的视觉单元移动至工作位置，基于视觉单元的带有远心镜头的工业相机，测量S20中加工的圆形标定孔，采用基于深度学习的基准孔特征分割与检测方法，获得标定孔在图像坐标系中的像素直径和像素位置坐标，实现基于深度学习的标定孔几何特征检测。5.根据权利要求1所述用于机器人制孔系统的视觉单元基准孔在线定位方法，其特征在于，所述S40中，完成标定孔几何特征检测后，保持机器人及末端执行器位姿不...

【专利技术属性】
技术研发人员：田平风，傅云，梅标，孔繁强，朱伟东，
申请(专利权)人：泉州装备制造研究所浙江大学，
类型：发明
国别省市：