[发明专利]基于双目视觉的机器人视觉标定方法、控制系统及装置

权利要求书

1.一种基于双目视觉的机器人视觉标定方法，其特征在于，基于双目视觉的机器人视觉标定方法包括以下步骤：

S1，在机器人工具末端使用夹具夹起标定球；

S2，在相机摄像头中心预先设置一个中心点，利用相机拍摄标定球的图像，对拍摄的图像进行预处理，得到标定球的环境信息；

S3，通过双目视觉技术获取标定球的位置信息，识别计算出标定球的球心，根据球心计算出其位置坐标值；

S4，将标定球球心坐标值与设置点进行比对，将差值反馈至控制器；

S5，控制器发出控制指令，通过串口通信方式使相机和机器人通信进行交互，移动机器人的工具末端标定球的位置，直至标定球球心与设置点重合，使用示教器记录坐标点，完成标定。

2.根据权利要求1所述的基于双目视觉的机器人视觉标定系统方法，其特征在于，所述步骤S2中，利用两个垂直安装在机器人机械臂运动空间中的相机拍摄标定球的图像，采集图像后对拍摄的图像进行预处理，得到标定球的环境信息。

3.根据权利要求2所述的基于双目视觉的机器人视觉标定方法，其特征在于，所述步骤S2中，对拍摄的图像进行灰度化处理和进行二值化处理。

4.根据权利要求1所述的基于双目视觉的机器人视觉标定方法，其特征在于，所述步骤S3还包括以下子步骤：

S31，经过图像预处理后经过图像预处理后对机器人工具末端标定球进行识别定位，获取标定球的位置信息；

S32，使用霍夫变换对图像中的圆进行边缘检测；

S33，进行坐标变换，将圆形在平面坐标系中的方程变换成参数方程，即由xy坐标系转换到ab坐标系，圆的方程表示为公式(1)；

(x-a)²+(y-b)²＝r² (1)

其中，三个自由度分别是圆心的坐标(a，b)和半径r，把r当成一个预先设定；

S34，x、y坐标系中一个圆的边所对应的有N个点，在a、b坐标中就会对应N个圆，明显表现为x、y坐标中圆的边上的N个点在a、b坐标系中所对应的圆都会交于一点，这个交点的坐标就是圆心(a，b)；

S35，通过找取多个临界圆，找到他们共同的圆心，即为计算机器人工具末端标定球球心，根据球心计算出其位置坐标值。

5.一种基于双目视觉的机器人视觉标定控制系统，其特征在于，包括通信系统和视觉系统；

所述通信系统包括串口通信，使用Robot Studio编写RAPID程序，用于通过串口通信方式使上位机和下位机通信进行交互，改变机器人的工具末端标定球的位置，并控制机器人的工具末端使用夹具夹起标定球、获取当前位置、发送位置数据；

所述视觉系统包括两个垂直安装在机器人机械臂运动空间中的相机，在相机摄像头中心预先设置一个中心点，利用相机拍摄标定球的图像，对拍摄的图像进行预处理，通过双目视觉技术获取标定球的位置信息，计算标定球球心与设置点的位置关系，控制机器人使标定球球心移动至设置点与之重合，使用示教器记录坐标点，完成标定。

6.根据权利要求5所述的基于双目视觉的机器人视觉标定系统，其特征在于，所述所述视觉系统还包括图像处理模块，所述图像处理模块包括图像灰度化处理模块和图像二值化处理模块。

7.根据权利要求5所述的基于双目视觉的机器人视觉标定系统，其特征在于，所述视觉系统基于霍夫变换来识别标定球并计算出其球心坐标。