[发明专利]一种管道内机械臂异物检测拾取装置、方法和系统

权利要求书

1.一种管道内机械臂异物检测拾取方法，其特征在于，所述方法应用于一种管道内机械臂异物检测拾取装置，所述装置包括检测车(2)、六轴协作机械臂(3)、拾取装置(4)和计算机(6)，所述方法包括步骤：

步骤1：对检测车供电；

步骤2：运行六轴协作机械臂；

步骤3：工业相机采集图像；

步骤4：使用计算机确定异物在图像中的位置；

步骤5：使用计算机获取基准坐标系，并按照手眼标定法确定像素坐标系和六轴协作机械臂坐标系的坐标转换关系；

步骤6：使用计算机将异物在图像中的位置转换为在六轴协作机械臂基准坐标系下的位姿；

步骤7：使用计算机旋转拾取装置，计算出六轴协作机械臂运行位姿；并控制六轴协作机械臂及拾取装置运行到计算出的位姿，将异物吸取至收纳袋中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5中所述手眼标定法具体为：

步骤501：将基准坐标系用base表示，六轴协作机械臂末端坐标系用end表示，工业相机坐标系用cam表示，标定物坐标系用cal表示，吸嘴坐标系用tool表示；

步骤502：将六轴协作机械臂末端坐标系到基准坐标系的转换关系用^baseH_end表示；

步骤503：工业相机坐标系到六轴协作机械臂坐标末端系的转换关系用^endH_cam表示；

步骤504：标定物坐标系到工业相机坐标系的转换关系作为工业相机外参，由相机标定求出用^camH_cal表示；

步骤505：标定物坐标系到基准坐标系的变换用^baseH_cal表示；

步骤506：坐标系之间的转换关系矩阵满足：

^baseH_cal＝^baseH_end^endH_cam^camH_cal；

步骤507：求解出^toolH_cam和^baseH_cal。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤6具体为：

步骤601：图像采集时六轴协作机械臂坐标系到基准坐标系的转换关系用^baseH_end(photo)表示；

步骤602：六轴协作机械臂坐标系到基准坐标系的转换关系用^baseH_end(take)表示；

步骤603：工业相机坐标系到六轴协作机械臂坐标系的转换关系用^endH_cam表示；

步骤604：异物坐标系到工业相机坐标系的转换关系用^camH_obj表示，由工业相机图像及外参求出；

步骤605：拾取装置坐标系到六轴协作机械臂末端坐标系的变换用^endH_tool表示；

步骤606：按照：^baseH_obj＝^baseH_end(photo)·^endH_cam·^camH_obj求得异物坐标系到基准坐标系的转换关系^baseH_obj，^toolH_end是^endH_tool的逆，按照^baseH_end(take)＝^baseH_obj·^toolH_end计算得到^baseH_end(take)。