[发明专利]CRTS-Ⅲ型轨道板预埋套管的自动安装方法及系统

权利要求书

1.一种CRTS-Ⅲ型轨道板预埋套管的自动安装方法，其特征在于，所述自动安装方法包括以下步骤：

模具通过牵引机构运行到套管安装机器人工作位置下方，模具定位装置根据系统命令动作后模具停止到准确位置，进行初步定位；

顶升单元将模具顶起到前后门架上，到位后发给桁架机器人动作信号；

通过位于桁架机器人抓手上的工业相机对指定区域进行拍摄，采集二维图像信息，建立视觉传感器下图像坐标同世界坐标系下实际坐标的转换关系，使用Hough检测算法确定套管安装位置在相机坐标系中的坐标，以便进一步准确定位世界坐标系中套管安装的位置；

根据计算之后的套管安装的位置指导机器人各轴配合移动安放套管；以及

最后一组套管安装完成后，机器人各部分机构位置回零，托盘供料系统待更换满料的托盘，准备进行下次作业。

2.如权利要求1所述的CRTS-Ⅲ型轨道板预埋套管的自动安装方法，其特征在于，其中，所述进行初步定位包括：模具停止到模具定位系统定位销的下方，此时，机器人电控系统发给液压系统指令，模具定位系统对角布置的定位销通过液压缸的作用下向下伸出，插入到模具上方对角的两个定位孔中。

3.如权利要求2所述的CRTS-Ⅲ型轨道板预埋套管的自动安装方法，其特征在于，建立视觉传感器下图像坐标同世界坐标系下实际坐标的转换关系包括如下步骤：

利用棋盘标定板，进行工业相机的内、外参数标定及畸变矫正过程；

通过在棋盘标定板中选取标定点，标定选取的关键点在世界坐标系下和图像坐标系下的坐标，建立世界坐标同图像坐标间正确的坐标转换关系；

其中，工业相机的内、外参数标定依据以下公式进行：从物理世界坐标系到相机坐标系的转换关系式表示为：

其中(X，Y，Z)世界坐标系中的实际坐标，f_x和f_y分别表示两个方向上透镜的物理焦距长度与相机中每个单元尺寸的乘积，c_x和c_y分别表示对屏幕坐标中心相对于光轴可能发生的偏移；

其中，工业相机的畸变矫正基于以下步骤进行：

根据以下等式调整径向畸变：

x_corrected＝x′(1+k₁r²+k₂r⁴+k₃r⁶) (2)

y_corrected＝y′(1+k₁r²+k₂r⁴+k₃r⁶) (3)

(x，y)是相机上畸变点的原始位置，(x_corrected，y_corrected)是矫正后的新位置；

根据以下等式调整切向畸变：

x_corrected＝x+[2p₁xy+p₂(r²+2x²)] (4)

y_corrected＝y+[p₁(r²+2y²)+2p₂xy] (5)

使用棋盘图像来计算4个内参数(f_x,f_y,c_x,c_y)和5个畸变参数(k₁,k₂,k₃,p₁,p₂)。