[发明专利]基于等效中心点识别的柔性机器人臂形测量方法及系统

权利要求书

1.一种基于等效中心点识别的柔性机器人臂形测量方法，所述的柔性机器人包括多个臂段，每个臂段包括多个的臂杆，臂杆之间通过万向节串联，

其特征在于，所述方法包括以下步骤：

A、通过固定于刚性机器人上的且空间位姿可调的双目相机采集所述的柔性机器人的至少一个臂段的完整侧面图像；

B、根据双目相机所采集的双目图像中分别检测的一个或多个臂段，识别和拟合臂杆轮廓，求解相应的臂段的中心的图像像素坐标；

C、根据人机交互设备的触发信息，确定左目图像和右目图像中同一臂段在两图像中的对应中心点；

D、通过最小二乘法解算左目图像和右目图像的两中心点像素坐标所对应的臂杆中心在双目相机坐标系中的位姿；

E、根据当前刚性机械臂的关节角、机械臂杆长尺寸和所述的双目相机的安装尺寸，通过运动学算法，确定所述的双目相机当前相对于刚性机械臂基座的位姿，并且根据所述的刚性机械臂相对于所述的柔性机器人的安装位置关系，将所述步骤D中解算的位姿换算为臂段中的至少一个臂杆中心在柔性机器人基座坐标系中的位姿；

F、如果检测到还有柔性机器人的臂段在柔性臂基座坐标系中的位置未被测量，至少返回执行所述的步骤C或者返回所述的步骤C之前的步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤A包括以下步骤：

发送运动控制指令到所述的刚性机器人的控制器，

使固定于刚性机器人的机械臂或末端的双目相机随着机械臂运动，使双目相机从柔性机器人的柔性臂弯曲面的相对垂直的方向拍摄至少一个臂段的完整侧面图像，或者观察上一次未被完整观察到臂段的完整侧面图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤B包括以下步骤：

B1、将双目相机采集的图像数据转化为灰度图像数据后进行中值滤波；

B2、利用自适应阈值图像二值化算法分离目标臂杆部分与图像中的环境背景部分，获得二值化图像；

B3、在处理后的二值化图像中查找闭合轮廓，根据轮廓上点的数量及轮廓面积剔除干扰轮廓；

B4、对于剩余的轮廓，利用矩形拟合算法拟合出轮廓，然后根据已拟合的矩形的面积、长径比、与原轮廓的面积比，再排除干扰轮廓，然后将剩余轮廓整合标记为目标臂杆的轮廓；

B5、计算剩余轮廓的中心矩，求解中心点的像素坐标。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤C包括：

C1、将双目图像中识别的臂杆轮廓及对应的中心点标号叠加在双目相机所拍摄的双目图像中，以允许交互设备选取；

C2、捕获交互设备触发事件，以人机交互设备所触发的选择点是否在轮廓内为判断条件，确定在左目相机图像和右目相机图像中捕获到人机交互设备分别点选到同一臂段对应的轮廓及中心点，并解算两中心点的像素坐标。