[发明专利]机器手臂的校正装置及方法

说明书

本发明公开一种机器手臂的校正装置及方法，将编码校正板固定在机器手臂的工作环境，编码校正板为棋盘格状，格子内标示坐标编码，表示相对编码校正板的方向及位置，利用机器手臂的视觉系统聚焦撷取编码校正板的影像，计算编码校正板坐标编码，定位视觉系统，以校正机器手臂与视觉系统的定位误差。

技术领域

本发明涉及一种机器手臂的校正装置及方法，尤其是涉及机器手臂利用视觉系统及编码校正板，校正机器手臂移动误差的装置及方法。

背景技术

随着工业生产技术的快速发展，为了追求大量生产的速度、产品品质的稳定及降低人工成本，工厂的生产线纷纷以机器手臂(Robot Arm)取代劳动人力，进行工件的抓取、排列或组装。自动化的机器手臂进一步利用视觉系统定位工件的位置和姿态，引导机器手臂自动精准地抓取工件，进行组装制造。而如何减少视觉系统定位的误差，校正机器手臂移动精确度，成为机器手臂的重要课题。

请参考图1，为现有技术机器手臂的标准校正板10，其中标准校正板10为矩形的格状棋盘，由黑色格子11与白色格子12相互间隔构成。标准校正板10校正机器手臂时，主要通过机器手臂的视觉系统(图未示)，视觉系统包含设在机器手臂上称为EIH(Eye in Hand，简称EIH)摄影机，用以引导机器手臂夹取工件，以及设在机器手臂外部称为ETH(Eye toHand，简称ETH)摄影机，用以监视机器手臂的工作环境。以装设在机器手臂上的EIH摄影机进行校正为例，利用移动机器手臂带动EIH摄影机接近标准校正板10，聚焦取得EIH摄影机中撷取的标准校正板10的影像，根据撷取的标准校正板10的影像，计算机器手臂与标准校正板10的相对位置关系，以完成对机器手臂的校正。

参考标准校正板有多种校正的方式，例如现有技术美国专利案US6985175，利用两摄影机撷取标准校正板格状棋盘的扭曲影像状况，进行影像比对以校正摄影机。另外中国专利案CN102927908，利用激光装置投射条状光线在标准校正板对角，通过设在机器手臂上的摄影机撷取条状光线的影像，再移动激光装置与机器手臂撷取条状光线投射标准校正板另一对角位置的影像，由两对角位置条状光线的交叉，校正机器手臂三维空间的定位。

然而，前述现有技术使用的标准校正板有一定的尺寸且为黑白相间的相同格状，如机器手臂设置的空间有限，机器手臂与标准校正板相对距离不够时，装设在机器手臂上的视觉系统，不能取得标准校正板的全部完整的影像，难于由撷取标准校正板的部分影像判断相对的方向及位置，以致无法判读机器手臂上的视觉系统与标准校正板正确相对坐标进行校正。因此，机器手臂在校正装置及方法上，仍有问题亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机器手臂的校正装置，通过在编码校正板上设置多个坐标编码，坐标编码具有预设的坐标，使机器手臂的视觉系统可撷取局部编码校正板的坐标编码快速获得定位校正，以提高机器手臂设置空间的弹性。

本发明另一目的在于提供一种机器手臂的校正方法，利用机器手臂的视觉系统聚焦撷取编码校正板坐标编码的影像，计算坐标编码的预设坐标，进行视觉系统的定位，以校正机器手臂。

本发明再一目的在于提供一种机器手臂的校正方法，利用机器手臂移动视觉系统，多方位聚焦撷取编码校正板坐标编码的影像，平均视觉系统的定位误差，以提高机器手臂校正的精确度。

本发明又一目的在于提供一种机器手臂的校正方法，利用编码校正板先后定位机器手臂的ETH摄影机及EIH摄影机，以校正机器手臂。