[发明专利]提高涂胶工业机器人涂胶精度的方法

说明书

技术领域

本发明属于涂胶机器人控制技术领域，具体涉及一种提高涂胶工业机器人涂胶精度的方法。

背景技术

机器视觉是研究计算机模拟生物外显或宏观视角功能的科学与技术，是一个相当新且发展十分迅速的研究领域。机器视角在人类视角无法感知的场合，如精确定量感知、危险场景感知、不可见物体感知等，更突显其优越性。在工业领域，机器视角已成功地用于零件的识别与定位、产品质量检验、刀具磨损监控精密测量和移动机器人导航等领域。但在工程运用中机器视角也面临一些问题，特别是对于实时性强、影像分辨率高的场合，图像数据的信息量十分巨大，如何实现视频序列的实时处理在过去是瓶颈。随着计算机硬件和软件的飞速发展，高分辨率影像输入设备的研制及相匹配的高性能图像采集卡的出现，在工业自动化领域发展基于机器视觉的实时测量技术成为亟待实现的任务。利用机器视觉技术，可以非常容易的进行工件的特征点的提取，非常适合用于工业现场。

在理想条件下，涂胶机器人可以非常准确的进行涂胶作业，但在实际工业现场中往往会出现待涂胶工件摆放角度和位置出现偏差、工件本身上尺寸的误差等原因，这会导致涂胶的结果产生误差，从而导致工业机器人涂胶效果不符合要求。现今对于涂胶工件的摆放位置误差多数是通过人为校正，方法上虽然简单易行，但效果不是十分理想，并且人工成本过于巨大。少数使用校正设备进行校正，但是价格上很高，方法上也很复杂。

发明内容

为了解决现有人为校正方法效果不理想，人工成本过于巨大，使用校正设备进行校正的方法价格高，方法复杂的技术问题，本发明提供一种提高涂胶工业机器人涂胶精度的方法，该方法利用机器视觉获取涂胶现场中工件的准确位置，通过把位置信息反馈给涂胶工业机器人，这样得到的工件位置就会更准确，以此来提高涂胶精度，并且减少劳动力，节约成本，提高效益。

本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：

提高涂胶工业机器人涂胶精度的方法，其包括如下步骤：

(1)根据现场环境以及待涂胶工件的特性，选取光源的类型和光源安放的位置；

(2)在带有刻度尺的相机支架上安放两个工业摄像机，使两个工业摄像机光轴平行、相平面在同一平面且相平面上成像的特征点的Y轴坐标值相同，由刻度尺的读数确定两个工业摄像机间的距离；

(3)使用步骤(2)所述两个工业摄像机对标准棋盘式标定板进行取图，左右各拍摄10张图片；

(4)利用张正友标定方法来对步骤(2)所述两个摄像机内外参数进行标定，得到摄像机的内外参数；

(5)保持步骤(2)所述两个摄像机的位置和焦距不变，对待涂胶工件进行取图；

(6)得到待涂胶工件的特征点在两个摄像机相平面中的二维坐标；

(7)利用步骤(6)所获得的二维坐标以及步骤(4)标定所求出的内外参数准确求取步骤(6)所述特征点的三维坐标；

(8)将步骤(7)得到的三维坐标转换为基于涂胶机器人坐标系下的三维坐标；

(9)将步骤(8)得到的三维坐标传回到涂胶机器人，对涂胶机器人进行控制；

(10)通过控制涂胶机器人到达步骤(8)所获取的特征点的三维坐标位置，根据特征点到胶线间的距离来控制涂胶机器人对待涂胶工件进行涂胶。

步骤(1)所述光源的类型包括条形光、环形光、白光、红光。

步骤(1)所述选取光源的类型和光源的安装的位置是在工业现场环境下，针对待涂胶工件的表面特征和材质，选择不同形状和不同波长的光源来达到理想的取图效果。

步骤(3)所述左右各拍摄10张图片是：保持工业摄像机位置不变、焦距不变的情况下移动标定板10次并拍照，同时在10次拍照时保证标定板能够完全显示在摄像机的视场中。

步骤(6)所述的二维坐标是以摄像机的左上角为相平面原点，特征点在相平面坐标系下的坐标。

步骤(6)所述的特征点是具有特征的局部区域的位置标识。

步骤(7)所述的三维坐标是在摄像机坐标系下的三维坐标，此坐标系是以左侧摄像机的光心为原点，两个摄像机连线的方向为X轴正向，摄像机的光轴方向为Y轴正向，通过右手定则确定Z轴正向所建立的坐标系。