[发明专利]一种面向图形的机器人操作方法

说明书

本发明公开了一种面向图形的机器人操作方法，其特征是应用于由机器人、计算机和两个双目摄像头所构成的操作环境中，并按如下步骤进行：步骤一，建立操作图形；步骤二，采用B样条曲线算法进行拟合；步骤三，优化分割,转换为脉冲序列后提供给机器人执行；步骤四，获取比对图形；步骤五，进行误差比对；步骤六、对脉冲序列进行修改后提供给机器人执行；步骤七、重复执行步骤四‑步骤六，得到相匹配的脉冲序列。本发明能直接通过图形化的方式获取机器人执行轨迹图形，并通过比对图形对轨迹进行矫正，从而实现机器人操作过程的简化及操作精度的提高，使得不懂运动控制的人，也能轻松使用机器人。

技术领域

本发明涉及机器视觉与工业机器人的交叉领域，具体地说是一种面向图形的机器人操作方法。

背景技术

随着社会的快速发展、科技的进步，机器人朝着智能化、高效化迅猛发展。面对当下时代的需求，传统手工业生产线已被更高效的柔性自动化生产线替代，广泛应用于其中的工业机器人也越来越普及。

传统的机器人操作方式通常的过程是先了解产品工艺、编程语言、示教器的使用方法，然后需要具备这些技能的操作人员来进行编程，同时当工艺发生改变或者编程语言发生改变时，编程人员不仅要在现场进行调试，而且短时间内无法立即适应变化，会给企业产品的更新换代带来不利的影响。

现有机器人的操作方式由于过程繁琐、精度低、学习成本高等原因，无法满足未来机器人高精度、多应用场合的发展要求。

发明内容

本发明为克服上述技术中存在的不足之处，提供一种面向图形的机器人操作方法，以期能直接通过图形化的方式获取机器人执行轨迹图形，并通过比对图形对轨迹进行矫正，从而实现机器人操作过程的简化及操作精度的提高，使得不懂运动控制的人，也能轻松使用机器人。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种面向图形的机器人操作方法的特点是应用于由机器人、计算机和两个双目摄像头所构成的操作环境中，并按如下步骤进行：

步骤一、在计算机的MATLAB环境下，建立面向机器人操作的图形，所述图形为基于MATLAB GUI平台的二维图形或为基于双目摄像头的三维图形；

所述基于MATLAB GUI平台的二维图形是在MATLAB环境下，利用get函数获取鼠标从移动开始到移动结束过程中的轨迹图形，并将所述轨迹图形进行坐标转换后保存为.mat文件，以所述.mat文件来表征所述二维图形；

所述基于双目摄像头的三维图形是按如下过程建立：

步骤A、利用双目摄像头获取左右摄像头中跟踪目标的M帧图像，记任意第a帧图像为P_a1和P_a2；

步骤B、在MATLAB环境下，利用基于特征匹配预估的Mean-Shift算法分别对所述第a帧图像P_a1和P_a2进行快速分割，分别得到所述左右摄像头中跟踪目标的空间运动图形G_a1和G_a2；

步骤C、利用双目空间定位原理，对所述左右摄像头中跟踪目标的空间运动图形G_a1和G_a2进行计算，得到跟踪目标在空间中的三维坐标信息；

步骤D、将所述三维坐标信息从双目摄像头坐标系转换到机器人基坐标系后，保存为.mat文件，以所述.mat文件来表征所述三维图形；

步骤二，采用最小二乘法中的B样条曲线算法对所述.mat文件进行拟合，得到拟合后的B样条曲线；

步骤三，采用Pearson相关系数法对拟合后的B样条曲线进行优化分割，得到直线和圆弧，并将所述直线和圆弧转换为脉冲序列后提供给机器人执行；