一种基于机器视觉的高精度焊接机器人手眼标定方法技术

本发明专利技术公开了一种基于机器视觉的高精度焊接机器人手眼标定方法，首先控制焊接机器人的

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的高精度焊接机器人手眼标定方法


[0001]本专利技术属于工业机器人
，涉及工业机器人
TCP(Tool Center Point)
末端标定技术，尤其涉及基于机器视觉的高精度焊接机器人手眼标定方法
。

技术介绍

[0002]随着科技进步的发展，为了满足现代化工业转型升级的需要，集成了机器视觉系统的智能机器人在现代化工业中被广泛应用
。
为了克服传统的微小零件手工焊接效率低
、
焊接质量一致性不高等问题，工业上对于研发能够替代手工焊接的作业机器人产生了迫切需求，为了实现焊接机器人的全自动作业，基于视觉的相机手眼标定技术应运而生，有效地提高了焊接效率和焊接质量
。
[0003]现阶段的机器人手眼标定实现方案中多采用需人工对准的点位示教方法：首先，将圆形标定板置于相机视野范围内，并控制引导
TCP
末端逐渐逼近圆形标定板的圆心位置，期间通过人工对准确定世界坐标系下多个
TCP
末端的机械坐标；然后，利用相机采集圆形标定板的图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于机器视觉的高精度焊接机器人手眼标定方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1
控制焊接机器人的
TCP
末端在粘贴
3M
反光纸的标准块上焊接若干圆形光斑，并记录每个位置
TCP
末端在世界坐标系下的坐标；
S2
获取圆形光斑中心的图像坐标，包括以下分步骤：
S21
利用相机采集包含所有圆形光斑的图像；
S22
利用
Otsu
自适应阈值分割算法对采集的包含圆形光斑的图像进行处理，从背景中分割出光斑轮廓；
S23
通过
Canny
边缘检测算法定位各圆形光斑的亚像素轮廓；
S24
利用最小二乘圆拟合算法对各圆形光斑的亚像素轮廓拟合得到各圆形光斑中心的图像坐标；
S3
基于圆形光斑中心的图像坐标和每个对应位置
TCP
末端在世界坐标系下的坐标，构建坐标转换方程组，求解得到坐标转换矩阵
。2.
根据权利要求1所述的基于机器视觉的高精度焊接机器人手眼标定方法，其特征在于，步骤
S21
中，在相机拍摄窗口周围设置环形红色光源打光
。3.
根据权利要求1所述的基于机器视觉的高精度焊接机器人手眼标定方法，其特征在于，对图像
f(x,y)
进行高斯滤波平滑处理获得其中，
G
α
(x,y)
表示高斯函数，
α
为相应的尺度因子，
x、y
分别表示图像
f(x,y)
中的位置坐标；平滑处理后，图像边缘点为在
A
α
方向上使
M
α
取得局部极大值的点；其中
M
α
为梯度矢量的模，
A
α
为梯度矢量的方向，定义如下：为梯度矢量的方向，定义如下：基于上述原理，可以通过
Canny
边缘检测算法定位各圆形光斑的亚像素轮廓
。4.
根据权利要求1所述的基于机器视觉的高精度焊接机器人手眼标定方法，其特征在于，步骤
S24
中，设最小二乘圆拟合算法目标函数，如式
(3)
所示：
F
＝
min∑[(x
i
‑
a)2+(y
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，朱明江，余平，李雪琴，武世杰，
申请(专利权)人：四川乐成电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：