[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

说明书

本发明涉及机器人标定技术领域，提供一种基于双目视觉的机器人视觉标定方法、控制系统及装置，所述方法包括步骤：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，获取标定球的位置信息，识别计算出标定球的球心，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，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。本发明拥有速度快，准确度高，避免碰撞等特点，大大提高了效率，增加了流水线单位时间产出值。

技术领域

本发明涉及机器人标定技术领域，特别涉及一种基于双目视觉的机器人视觉标定方法、控制系统及装置。

背景技术

标定是机器人工作之前的必要步骤，在夹持不同的工具后都需要重新标定，标定的速度和精确程度直接影响机器人的工作效率和准确性。改善机器人的标定过程，提高我国机器人的生产效率刻不容缓。

目前，国内主流的标定方法有三种，分别是外部使用参考物为基准的方法以及采用多个点进行标定的方法和使用精密的测量仪器进行测量的方法,这些方法都存在着以下问题:误差大、效率低和人力成本高等问题。传统标定方法用的较多的是四点法，需要操作人员进行手动标定，并且需要从四个方位进行校准。然而，随着产业链智能化的发展，传统标定方法的弊端也逐渐显露出来。传统标定方法需要员工手动标定，人力消耗大，生产成本高，同时，由于标定要求的误差需小于1毫米，而人眼具有视觉误差，所以难以达到要求。在标定过程中，有时因为一些操作失误而导致触碰器件，易使器件损坏。同时传统标定无法记录数据，每次使用需要重复标定，效率低下。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种基于双目视觉的机器人视觉标定方法、控制系统及装置，该基于双目视觉的机器人视觉标定方法能够将视觉系统、图像处理和机器人技术相结合，采用机器人匹配双目视觉系统，通过串口通信方式通信交互，辅以Hough图像处理，进行标定，解决了传统四点法标定人力消耗大，视觉误差大，重复标定繁琐，工具损坏风险等难题，这种使用视觉进行标定的方法比传统的示教器标定拥有速度快，准确度高，不需要设置参考点，避免碰撞等特点,从而大大提高了效率，减少了时间成本，增加了流水线单位时间产出值，进而给制造企业能够带来极大的经济效益。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于双目视觉的机器人视觉标定系统，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，所述步骤S3还包括以下子步骤：

S31，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；