[发明专利]机械手臂定位方法及应用其的系统

说明书

本发明公开了一种机械手臂定位方法及应用其的系统。机械手臂定位方法，用以将机械手臂定位至定位点。机械手臂定位方法包括以下步骤：利用设置于机械手臂上的影像撷取模块对定位图样进行拍摄，以产生具有定位影像的比对影像，其中定位影像与定位图样相对应；接续地，判断定位影像的中心是否位于比对影像的中心，若否，则在平行于定位图样所在的平面调整机械手臂的位置，使得定位影像的中心位于比对影像的中心；接续地，判断定位影像的面积是否与预设面积相等，若否，则在垂直于定位图样所在的平面调整机械手臂与定位图样间的距离，使得定位影像的面积与预设面积相等。

技术领域

本发明涉及一种机械手臂定位方法，特别涉及应用在三维自由度或六维自由度的机械手臂定位方法。

背景技术

随着科技的进步，可不疲劳且不间断地工作的机械手臂逐渐被导入需要进行大量重复动作的产线中，以取代产线中的传统人力。然而，由于机械手臂在不断的执行动作的过程中，可能会积累空间上的误差，而逐渐偏离原先设定在各定位点间移动并动作的预设行程。因此，在机械手臂运作一段时间后，会需要操作人员重新对机械手臂的定位进行调整。但此一调整不只耗费人力，且在微调的过程中，需要耗费较长的工作时间，以确保机械手臂定位的精确度，而形成时间上或人力上的浪费。甚至，人力所进行的调整工作仍易有疏漏或产生误差，影响到机械手臂后续的动作。此外，也无法应付更大量、更快速的生产流水线的机械手臂调整工作。

由此可见，上述现有的架构，显然仍存在不便与缺陷，而有待加以进一步改进。为了解决上述问题，相关领域莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的方式被发展完成。因此，如何能有效解决上述问题，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前相关领域亟需改进的目标。

发明内容

本发明的一实施方式是有关于一种机械手臂的定位方法，其利用影像撷取模块摄录定位图样，产生具有定位图样的影像的比对影像，并通过比对定位图样的影像与比对影像的相对位置与相对面积，判断机械手臂与定位点之间，在空间上各轴的距离关系，由此调整机械手臂至定位点。如此一来，可更精准地将机械手臂定位至定位点，并降低调整机械手臂所需的计算量与计算时间，可降低计算装置的负担与计算时间的长度。

本发明的一实施方法提供一种机械手臂定位方法，用以将机械手臂定位至定位点。机械手臂定位方法包括以下步骤：利用设置于机械手臂上的影像撷取模块对定位图样进行拍摄，以取得具有定位影像的比对影像，其中定位影像与定位图样相对应；接续地，判断定位影像的中心是否位于比对影像的中心；若定位影像的中心没有位于比对影像的中心，则调整机械手臂位于平行于定位图样所在的平面的位置，使得定位影像的中心位于比对影像的中心；接续地，判断定位影像的面积是否与预设面积相等；以及，若定位影像的面积与预设面积不相等，则调整机械手臂位于垂直于定位图样所在的平面的位置，以改变影像撷取模块与定位图样间的距离，使得定位影像的面积与预设面积相等。

在本发明一或多个实施方式中，上述的机械手臂定位方法还包括以下步骤：判断定位影像的边缘与比对影像的边缘间所夹的锐角，是否与预设角度相等；以及若锐角与预设角度不相等，则在平行定位图样所在的平面旋转机械手臂，使得锐角与预设角度相等。预设角度为机械手臂在定位点时，利用影像撷取模块撷取定位图样所产生的。

在本发明一或多个实施方式中，上述的判断定位影像的面积是否与预设面积相等的步骤包括判断定位影像的面积与预设面积之间的大小关系；若定位影像的面积大于预设面积，则调整机械手臂，使得机械手臂沿垂直定位图样所在的平面的方向远离定位图样；以及若定位影像的面积小于预设面积，则调整机械手臂，使得机械手臂沿垂直定位图样所在的平面的方向靠近定位图样。

在本发明一或多个实施方式中，上述的机械手臂定位方法还包括以下步骤：当机械手臂在定位点时，利用影像撷取模块撷取定位图样，以产生具有标准定位影像的标准影像；以及根据标准定位影像的面积，产生预设面积。