[发明专利]一种复合机器人三维视觉伺服控制装置及其控制方法

权利要求书

1.一种复合机器人三维视觉伺服控制装置，其特征在于，包括：

投影模块：固定于复合机器人机械臂末端，用以向投影区域投射带有彩色条纹编码的结构光；

影像感测模块:包括固定于复合机器人机械臂末端的至少两个工业相机，用以采集目标物体影像信息，标定目标物体位置；获取带有彩色条纹编码的结构光的目标物体影像信息；并将上述采集信息传送给处理器；

伺服控制模块：根据标定的目标物体位置调整复合机器人机械臂位置和角度，使目标物体居于投影区域内；

处理器：输出第一控制信号到影像感测模块获取目标物体的标定信息，判定目标物体进入投影区域后输出第二控制信号至伺服控制模块调整复合机器人机械臂位姿，输出第三控制信号至投影模块向投影区域投射带有彩色条纹编码的结构光；输出第四控制信号至影像感测模块获取带有彩色条纹编码的结构光的目标物体影像信息；对目标物体影像信息上的彩色条纹编码解码获取目标物体三维信息；控制复合机器人机械臂根据目标物体三维信息进行抓取动作。

2.根据权利要求1所述的一种复合机器人三维视觉伺服控制装置，其特征在于，所述影像感测模块根据所述第一控制信号采集第一目标区域的目标物体影像区域，第一目标区域包括投影区域还包括投影区域以外的区域。

3.根据权利要求1或2所述的一种复合机器人三维视觉伺服控制装置，其特征在于，所述处理器仅处理对应上述投影区域内的带有彩色条纹编码的结构光的目标物体影像信息。

4.根据权利要求3所述的一种复合机器人三维视觉伺服控制装置，其特征在于，所述带有彩色条纹编码的结构光采用彩色条纹伪随机序列空域编码图案。

5.根据权利要求4所述的一种复合机器人三维视觉伺服控制装置，其特征在于，影像感测模块仅有两个工业相机，所述投影模块设置在所述影像感测模块的两个工业相机之间。

6.一种复合机器人三维视觉伺服控制方法，其特征在于，应用于如上述权利要求1~5任一项所述的一种复合机器人三维视觉伺服控制装置，该方法包括：

标定目标物体位置，影像感测模块根据所述第一控制信号采集的标物体影像信息，判断目标物体进入投影区域的比例，若投影区域内目标物体像素占投影区域像素第一百分比及以上，则标定为目标物体进入投影区域，若投影区域内标定物体像素低于第一百分比，则标定为目标物体没有进入投影区域。

7.根据权利要求6所述的一种复合机器人三维视觉伺服控制方法，其特征在于，包括：

启动复合机器人，驱动复合机器人运动到预定位置后，开启影像感测模块，对影像感测模块的工业相机进行参数标定。

8.根据权利要求7所述的一种复合机器人三维视觉伺服控制方法，其特征在于，包括：启动影像感测模块后减小伺服控制模块对复合机器人机械臂的控制增益。

9.根据权利要求8所述的一种复合机器人三维视觉伺服控制方法，其特征在于，包括对目标物体影像信息上的彩色条纹编码解码，并通过映射矩阵计算目标物体三维信息。

10.根据权利要求9所述的一种复合机器人三维视觉伺服控制方法，其特征在于，所述结构光由红色、绿色、蓝色、青色、品红色及黄色组成；其颜色编码分别为红色1、绿色2、蓝色3、青色4、品红色5及黄色6。