[发明专利]用于机械手臂系统的校正方法及装置

权利要求书

1.一种用于机械手臂系统的校正方法，上述机械手臂系统包括一机械手臂、一校正对象、一视觉装置和一计算装置，上述校正方法包括：

通过上述视觉装置捕获固定于上述机械手臂一前端上的上述校正对象的一图像，其中上述机械手臂的一基座具有一基座坐标系，且上述机械手臂的上述前端与上述基座具有一第一相对关系，上述机械手臂的上述前端与上述校正对象具有一第二相对关系；

通过上述计算装置接收上述图像，并根据上述图像取得上述校正对象的一三维特征数据；以及

通过上述计算装置根据上述三维特征数据、上述第一相对关系及上述第二相对关系计算取得上述视觉装置与上述机械手臂的上述基座之间的一第三相对关系，以校正上述机械手臂与上述视觉装置的误差。

2.如权利要求1所述的用于机械手臂系统的校正方法，其中通过上述计算装置根据上述图像取得上述校正对象的上述三维特征数据还包括：

取得上述图像中上述校正对象的一点云信息；

比较每一点云基元的深度值与左右两侧点云基元的深度值；

当一第一点云基元的一第一深度值大于左右两侧一第二点云基元的一第二深度值且上述第一深度值比上述第二深度值其中之一大于一第一阈值时，设定上述第一点云基元为一目标点；

根据上述目标点将上述点云信息分为多个群组，其中每一群组是一平面信息；

根据上述平面信息取得一边界特征数据及一平面特征数据；以及

根据上述边界特征数据及上述平面特征数据取得上述校正对象的上述三维特征数据。

3.如权利要求2所述的用于机械手臂系统的校正方法，其中通过上述计算装置根据上述目标点将上述点云信息分为多个群组还包括：

比较每一目标点的一目标深度值与周围点云基元的深度值；以及

当一第一目标点的一第一目标深度值与上述周围点云基元中一第三点云基元的一第三深度值的差值绝对值小于一第二阈值时，判定上述第三点云基元与上述第一目标点属于同一群组。

4.如权利要求3所述的用于机械手臂系统的校正方法，其中上述第一阈值大于上述第二阈值。

5.如权利要求1所述的用于机械手臂系统的校正方法，其中上述三维特征数据至少包括：

每一平面的点位置、一面积及一位置标准偏差；

每一平面的一法向量；

任二平面相交的角度；

任二平面相交的长度；

任二平面相交的一起点三维位置及一终点三维位置；以及

任三平面相交的点三维位置。

6.如权利要求1所述的用于机械手臂系统的校正方法，其中以上述三维特征数据、上述第一相对关系、上述第二相对关系及上述第三相对关系所组成的一三维空间方程式表示如下：

AZ＝BX

其中A表示上述三维特征数据，B表示上述第一相对关系，X表示上述第二相对关系及Z表示上述第三相对关系。

7.如权利要求6所述的用于机械手臂系统的校正方法，其中上述计算装置还利用一优化方程式计算取得上述第三相对关系，上述优化方程式表示如下：

Z＝min(αN_d(∑Dis_corner)+βN_a(∑Arg_normal)+γN_p(∑Plane_diff))

其中α、β、γ为权重值，N_d为上述三维对象的顶点间的标准化距离、N_a为上述三维对象的平面间的标准化角度、N_p为上述三维对象的平面间的标准化平面强度，Dis_corner为上述三维对象的顶点间的一距离、Arg_normal为上述三维对象的平面的法向量角度点化以及Plane_diff为上述三维对象的平面化程度。

8.如权利要求1所述的用于机械手臂系统的校正方法，其中上述校正对象是一三维对象，且不具有任何定位标记。