[发明专利]机械手移动的定位控制方法、计算机可读存储介质及带机械手的设备

说明书

本发明涉及机械手控制技术领域，尤其是一种机械手移动的定位控制方法、计算机可读存储介质和带机械手的设备，计算机可读存储介质存储在带机械手的设备中，带机械手的设备设有处理器，处理器执行计算机可读存储介质中的计算机程序时实现机械手移动的定位控制方法的方法，包括如下步骤：坐标获取步骤，其拍摄获取目标的坐标和机械手的位姿坐标；进步骤，其控制机械手从位姿坐标往目标的坐标移动；在行进步骤中自动执行坐标获取步骤。在机械手移动一段距离后，在像素坐标系中，再次获取目标的坐标能减小机械手与目标之间坐标的实际误差，目标的坐标与机械手的位姿坐标之间的位置关系更准确，使机械手更准确地移动到目标所在的位置。

技术领域

本发明涉及机械手控制技术领域，尤其是一种机械手移动的定位控制方法、计算机可读存储介质和带机械手的设备，计算机可读存储介质存储在带机械手的设备中，带机械手的设备设有处理器，处理器执行计算机可读存储介质中的计算机程序时实现机械手移动的定位控制方法的方法。

背景技术

机械手抓取操作是大多数机械手的主要功能之一，早期机械手控制系统只能通过预先设好的固定路径来控制机械手移动到预设目标位置进行抓取，随着机器视觉技术的发展，机械手控制系统已经能够实现实时对不同位置、不同类型的目标进行抓取。

机械手控制系统主要包括视觉系统和位移控制系统。视觉系统预先进行摄像机标定从而获取摄像机的像素坐标系，视觉系统预先进行手眼标定从而获取摄像机的像素坐标系与机械手的基坐标系之间的转换关系X。摄像机标定和手眼标定，以及摄像机的像素坐标系、机械手的基坐标系和两者之间的坐标转换都是机器视觉中常用的技术手段。机械手控制系统通过视觉系统的摄像机采集待抓取的目标及其所在位置的图像，对采集的图像进行特征处理得到所需的特征信息，通过特征信息得到待抓取的目标在摄像机的像素坐标系中的像素坐标，然后通过转换关系X把待抓取目标的像素坐标转化为在机械手的基坐标系中的坐标，机械手控制系统的位移控制系统在机械手的基坐标系中控制机械手从初始位姿坐标往视觉系统得到的待抓取的目标的坐标移动，并在确认机械手移动到位后控制机械手的末端执行器进行抓取动作。

根据摄像机与机械手的位置关系可将视觉系统分为Eye-in-Hand式和Eye-to-Hand式。

Eye-in-Hand式为摄像机安装在机械手上，此种安装方式的手眼标定算法较复杂，不便在算力较小的机械手上使用。Eye-to-Hand式为摄像机与机械手分离，摄像机安装在机械手外的某处，不随机械手移动而改变位置，不能随机械手的移动直接降低摄像机标定误差的影响，此种安装方式的手眼标定算法较简单，便于操作，但精度受摄像机标定的限制，如不采用昂贵的高精度摄像机，得到的待抓取目标的坐标的精度相对较差。

发明内容

本发明的目的是：提供便于控制机械手准确移动到目标所在位置的方法，用于存储被处理器执行时实现上述方法的程序的计算机可读存储介质，以及应用该介质的带机械手的设备，能够控制机械手准确移动到目标所在位置。

发明人意识到，像素坐标系中像素坐标的误差与摄像机的取像距离正相关，而机械手越靠近目标，摄像机对机械手的与对目标的取像距离的差值就越小，可利用来缩小在像素坐标系中机械手的坐标与目标的坐标之间的误差差值。

提供一种机械手移动的定位控制方法，包括如下步骤：

坐标获取步骤，其拍摄获取目标的坐标和机械手的位姿坐标；

行进步骤，其控制机械手从位姿坐标往目标的坐标移动；

在行进步骤中自动执行坐标获取步骤。

还提供计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时能够实现上述的机械手移动的定位控制方法。