[发明专利]墙板凹槽边缘角度的获取装置和方法

权利要求书

1.一种墙板凹槽边缘角度的获取装置，其特征在于，包括：机器人设备、第一相机、第二相机和线激光器；

所述第一相机、所述第二相机和所述线激光器分别安装在所述机器人设备的同一侧面，所述第一相机和所述第二相机分别位于所述线激光器的两侧；

所述线激光器用于沿所述机器人设备的作业方向朝墙板投射激光线；

所述第一相机用于拍摄包括激光线和所述墙板上的凹槽边缘的第一图像，将所述第一图像发送至所述机器人设备；所述第二相机用于拍摄包括激光线和所述墙板上的凹槽边缘的第二图像，将所述第二图像发送至所述机器人设备；

所述机器人设备用于依据所述第一图像和所述第二图像确定所述凹槽边缘的边缘角度；

所述第一相机和所述第二相机分别靠近所述机器人设备的两端设置；

所述机器人设备从所述第一图像中识别激光线的中点p_1c和凹槽边缘的中点q_1c，从所述第二图像中识别激光线的中点p_2c和凹槽边缘的中点q_2c，分别将p_1c、q_1c、p_2c和q_2c转换至同一坐标系，得到p_1c对应的点p_1c”，q_1c对应的点q_1c”，p_2c对应的点p_2c”，和q_2c对应的点q_2c”，将p_1c”和p_2c”拟合为表征所述激光线的第一直线，将q_1c”和q_2c”拟合为表征所述凹槽边缘的第二直线，将所述第一直线和所述第二直线形成的夹角确定为所述凹槽边缘的边缘角度；

所述机器人设备采用图像坐标至机器人坐标之间的仿射变换矩阵分别将p_1c、q_1c、p_2c和q_2c转换至通过机器人坐标系的单位表征的坐标，得到p_1c对应的点p_1c'，q_1c对应的点q_1c'，p_2c对应的点p_2c'，和q_2c对应的点q_2c'；采用所述第一相机至所述第二相机之间的刚体变换矩阵分别将p_1c'、q_1c'、p_2c'和q_2c'转换至同一坐标系，得到p_1c'对应的p_1c”，q_1c'对应的q_1c”，p_2c'对应的p_2c”，和q_2c'对应的q_2c”；

所述机器人设备在多个位置分别控制选定相机拍摄所述墙板上的圆形标志物，得到多个圆形标志物图像；获取各次拍摄圆形标志物时机器人设备的坐标，得到机器人坐标序列Q₁；获取多个圆形标志物图像中的圆心坐标，得到圆心坐标序列Q₂；根据所述机器人坐标序列Q₁和所述圆心坐标序列Q₂计算所述仿射变换矩阵；所述选定相机为第一相机或者第二相机；

其中，所述机器人设备计算Q₁的质心C₁，Q₂的质心C₂，并将Q₁的各个坐标减去C₁得到点列Q₁'，将Q₂的各个坐标减去C₂得到点列Q₂'，依据Q₁'和Q₂'确定第一旋转矩阵R，所述机器人设备依据C₁、C₂和R确定第一平移矩阵T，再依据第一旋转矩阵R和第一平移矩阵T计算所述仿射变换矩阵；其中，所述机器人设备通过求坐标序列中各个坐标的平均值，以确定坐标序列的质心。