[发明专利]一种工业视觉机器人快速定位方法

说明书

本发明公开了一种工业视觉机器人快速定位方法，涉及工业机器人视觉定位技术领域，包括以下步骤：(1)取一定位点P，将机器人移动到定位点P正前方的平面A上，记录机器人的当前位置坐标；(2)通过视觉图像处理软件获取定位点P的像素坐标；(3)将机器人末端夹具水平移动一段距离到点P′，读取P点新的像素坐标；(4)计算X方向标定比例参数和Y方向标定比例参数；(5)计算定位偏差；(6)计算出定位点P实际位置坐标。本发明采用视觉化的设计，不仅可以节约大量的编程时间，还能提高工业生产的效率和加工质量；本定位方法减少了标定的时间，获得的最终物理坐标精确，算法效率高，具有较强的鲁棒性。

技术领域

本发明涉及工业机器人视觉定位技术领域，特别是涉及一种工业视觉机器人快速定位方法。

背景技术

在工业应用领域上，由于需要对生产线上的产品进行抓取与装配，常规的机器人只是在特定的结构环境下，执行事先编好的指令动作，缺乏对周围环境的感知和应变能力；在高速生产线上的离线/在线校验审核或机器人抓取，搬运等应用也会受到极大影响，甚至无法进行；且现有机器人常用标定板的标定时间较长，操作步骤复杂。因此，机器人在工业化进程中的应用在一定程度上受到了限制。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种工业视觉机器人快速定位方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种工业视觉机器人快速定位方法，包括以下步骤：

(1)取一定位点P，操作人员手持机器人示教器，将机器人移动到定位点P正前方的平面A上，定位点P与平面A的距离为H，然后将机器人末端夹具上的工业相机垂直于该平面A，记录机器人的当前位置坐标为(O_x,O_y)；

(2)在保持机器人位置不变的情况下，调节工业相机镜头和光源，直至拍摄到的定位点P为最清晰状态，通过视觉图像处理软件获取定位点P的像素坐标为(X_m,Y_m)，确保定位点P在工业相机的视野范围之内；

(3)在保持工业相机与平面A距离不变的情况下，将机器人末端夹具水平移动一段距离到点P'，移动距离为D，点P'的坐标为(O_i，O_j)，确保定位点P仍在工业相机的视野范围之内，读取P点新的像素坐标为(X_n,Y_n)；

(4)由以上数据对工业相机进行标定，根据比例原理计算得到：

X方向标定比例参数为：

Y方向标定比例参数为：

(5)根据步骤(4)得到的X方向和Y方向标定比例参数，计算出每次工业相机进行标定时的定位偏差为：

X方向的定位偏差值为：

X_σ值的正负表示方向，X的方向与机器人世界坐标系横坐标正方向一致；

Y方向的定位偏差值为：

Y_σ值的正负表示方向，Y的方向与机器人世界坐标系横坐标正方向一致；

(6)定位点P实际位置坐标为：

X方向的实际位置：X_ral＝O_x+X_σ；

Y方向的实际位置：Y_ral＝O_y+Y_σ。

优选的，所述步骤(1)中的当前位置坐标以机器人的世界坐标系为参考坐标系。