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基于视觉的机械臂校准方法、系统及装置制造方法及图纸

技术编号:40400893 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-20 22:26
本发明专利技术公开一种基于视觉的机械臂校准方法、系统及装置,方法包括:基于第一待测物体图像进行解析,得到第一待测物体空间位置信息;基于第二待测物体图像,得到图像偏差结果;将第一待测物体空间位置信息及图像偏差结果发送至机械臂控制端;接收主控端发送的第一待测物体空间位置信息,结合机械臂当前位置,基于所述第一待测物体空间位置信息对机械臂当前位置进行初步校准,得到初步校准结果;获取主控端发送的图像偏差结果,基于初步校准结果及图像偏差结果对机械臂进行精确校准,直至所述图像偏差结果满足预设校准条件。本方法解决了特定环境下长期工作导致的机械臂定位不准确的问题,同时无需专业技术人员参与,节约了一定的人力成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械控制,尤其涉及一种基于视觉的机械臂校准方法、系统及装置


技术介绍

1、随着现有技术的快速发展,机械臂逐渐进入日常生活中,而且机械臂的应用领域较为广泛,其中,在服务行业有广泛的应用,包括餐饮、维护保养、修理、运输、清洗、救援或监护等相关工作,机械臂可以帮助人类完成有益于人类健康的服务工作,给日常生活带来极大的便利。但是在机械臂及整个机器组装完成或者使用一段时间之后,需要对机械臂进行校准,消除工作中产生的误差,现有的机械臂校准方案根据深度相机测距,获取待测目标的三维空间坐标,对于校准定位过程,需要专业技术人员参与,现有机械臂校准方案过程较为复杂,同时由于待测物体表面存在缺陷以及遮挡,所采用的结构光深度相机在测量过程中得到的待测物体的三维坐标会产生一定的误差,长时间在特定环境下使用结构光深度相机导致误差不断增大,使得整个机械系统对待测物体定位产生较大的干扰。


技术实现思路

1、本专利技术针对现有技术的缺点,提供了一种基于视觉的机械臂校准方法、系统及装置。

2、为了解决上述技术问题,本专利技术通过下述技术方案得以解决:

3、一种由主控端实现的基于视觉的机械臂校准方法,包括以下步骤:

4、获取第一待测物体的第一待测物体图像进行解析,得到第一待测物体空间位置信息;

5、获取第二待测物体的第二待测物体图像,基于第二待测物体图像得到图像偏差结果;

6、将第一待测物体空间位置信息及图像偏差结果发送至机械臂控制端。

7、作为一种可实施方式,所述得到第一待测物体空间位置信息,包括以下步骤:

8、获取待测物体的第一待测物体图像,通过解析得到第一待测物体图像的竖坐标;

9、结合第一待测物体图像的像素点坐标、采集设备内参及第一待测物体图像的竖坐标,得到第一待测物体空间位置信息,表示如下:

10、x=(x-ppx)*z/fx

11、y=(y-ppy)*z/fy

12、其中,x表示第一待测物体空间位置信息的横坐标,y表示第一待测物体空间位置信息的纵坐标,z表示第一待测物体空间位置信息的竖坐标,x表示第一待测物体图像的像素点横坐标,y表示第一待测物体图像的像素点纵坐标,ppx、ppy、fx、fy表示采集设备内参。

13、作为一种可实施方式,所述图像偏差结果,包括基于第二待测物体图像得到待测物体距离第二待测物体图像中心的图像横坐标偏差值及待测物体距离第二待测物体图像中心的图像纵坐标偏差值。

14、一种由机械臂控制端实现的基于视觉的机械臂校准方法,包括以下步骤:

15、接收主控端发送的第一待测物体空间位置信息,结合机械臂当前位置,基于所述第一待测物体空间位置信息对机械臂当前位置进行初步校准,得到初步校准结果;

16、获取主控端发送的图像偏差结果,基于初步校准结果及图像偏差结果对机械臂进行精确校准,直至所述图像偏差结果满足预设校准条件。

17、作为一种可实施方式,所述基于初步校准结果及图像偏差结果对机械臂进行精确校准,包括以下步骤:

18、设置偏差值阈值,若图像偏差结果大于偏差值阈值,则基于初步校准结果对机械臂进行移动,其中,若图像偏差结果为正,则机械臂横坐标右移,机械臂纵坐标下移,若图像偏差结果为负,则机械臂横坐标左移,机械臂纵坐标上移;

19、若图像偏差结果小于偏差值阈值,则记录当前位置,以当前位置修正机械臂横坐标及机械臂纵坐标;

20、移动机械臂直至触碰到采集设备的安装平台,记录移动距离,并基于移动距离修正机械臂竖坐标。

21、作为一种可实施方式,所述直至所述图像偏差结果满足预设校准条件,包括以下步骤:

22、基于修正后的机械臂竖坐标,设置竖坐标阈值,基于竖坐标阈值移动机械臂;

23、基于移动后的机械臂位置,重复进行精确校准,直至经精确校准所得图像偏差结果满足校准条件,则完成校准。

24、一种由主控端实现的基于视觉的机械臂校准系统,包括空间位置计算模块、图像偏差计算模块及数据发送模块;

25、所述空间位置计算模块,用于获取第一待测物体的第一待测物体图像进行解析,得到第一待测物体空间位置信息;

26、所述图像偏差计算模块,用于获取第二待测物体的第二待测物体图像,基于第二待测物体图像得到图像偏差结果;

27、所述数据发送模块,用于将第一待测物体空间位置信息及图像偏差结果发送至机械臂控制端。

28、一种由机械臂控制端实现的基于视觉的机械臂校准系统,包括初步校准模块及精确校准模块;

29、所述初步校准模块,用于接收主控端发送的第一待测物体空间位置信息,结合机械臂当前位置,基于所述第一待测物体空间位置信息对机械臂当前位置进行初步校准,得到初步校准结果;

30、所述精确校准模块,用于获取主控端发送的图像偏差结果,基于初步校准结果及图像偏差结果对机械臂进行精确校准,直至所述图像偏差结果满足预设校准条件。

31、一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如下的方法:

32、获取第一待测物体的第一待测物体图像进行解析,得到第一待测物体空间位置信息;

33、获取第二待测物体的第二待测物体图像,基于第二待测物体图像得到图像偏差结果;

34、将第一待测物体空间位置信息及图像偏差结果发送至机械臂控制端;或,

35、接收主控端发送的第一待测物体空间位置信息,结合机械臂当前位置,基于所述第一待测物体空间位置信息对机械臂当前位置进行初步校准,得到初步校准结果;

36、获取主控端发送的图像偏差结果,基于初步校准结果及图像偏差结果对机械臂进行精确校准,直至所述图像偏差结果满足预设校准条件。

37、一种基于视觉的机械臂校准装置,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如下的方法:

38、获取第一待测物体的第一待测物体图像进行解析,得到第一待测物体空间位置信息;

39、获取第二待测物体的第二待测物体图像,基于第二待测物体图像得到图像偏差结果;

40、将第一待测物体空间位置信息及图像偏差结果发送至机械臂控制端;或,

41、接收主控端发送的第一待测物体空间位置信息,结合机械臂当前位置,基于所述第一待测物体空间位置信息对机械臂当前位置进行初步校准,得到初步校准结果;

42、获取主控端发送的图像偏差结果,基于初步校准结果及图像偏差结果对机械臂进行精确校准,直至所述图像偏差结果满足预设校准条件。

43、本专利技术由于采用了以上技术方案,具有显著的技术效果:

44、通过本专利技术的方法解决了现有校准方法容易因为物体表面缺陷及遮挡出现误差的问题,并且解决长时间在特定环境本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种由主控端实现的基于视觉的机械臂校准方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于视觉的机械臂校准方法,其特征在于,所述得到第一待测物体空间位置信息,包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的基于视觉的机械臂校准方法,其特征在于,所述图像偏差结果,包括基于第二待测物体图像得到待测物体距离第二待测物体图像中心的图像横坐标偏差值及待测物体距离第二待测物体图像中心的图像纵坐标偏差值。

4.一种由机械臂控制端实现的基于视觉的机械臂校准方法,其特征在于,包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的基于视觉的机械臂校准方法,其特征在于,所述基于初步校准结果及图像偏差结果对机械臂进行精确校准,包括以下步骤:

6.根据权利要求4所述的基于视觉的机械臂校准方法,其特征在于,所述直至所述图像偏差结果满足预设校准条件,包括以下步骤:

7.一种由主控端实现的基于视觉的机械臂校准系统,其特征在于,包括空间位置计算模块、图像偏差计算模块及数据发送模块;

8.一种由机械臂控制端实现的基于视觉的机械臂校准系统,其特征在于,包括初步校准模块及精确校准模块;

9.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3或4至5任意一项所述的方法。

10.一种基于视觉的机械臂校准装置,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3或4至5任意一项所述的方法。

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【技术特征摘要】

1.一种由主控端实现的基于视觉的机械臂校准方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于视觉的机械臂校准方法,其特征在于,所述得到第一待测物体空间位置信息,包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的基于视觉的机械臂校准方法,其特征在于,所述图像偏差结果,包括基于第二待测物体图像得到待测物体距离第二待测物体图像中心的图像横坐标偏差值及待测物体距离第二待测物体图像中心的图像纵坐标偏差值。

4.一种由机械臂控制端实现的基于视觉的机械臂校准方法,其特征在于,包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的基于视觉的机械臂校准方法,其特征在于,所述基于初步校准结果及图像偏差结果对机械臂进行精确校准,包括以下步骤:

6.根据权利要求4所述的基于视觉...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒲奕杨寔琦何国瑞
申请(专利权)人:苏州书农科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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