[发明专利]一种在线CAD模型驱动的级联式机械臂视觉引导逼近方法

摘要

本发明公开了一种在线CAD模型驱动的级联式机械臂视觉引导逼近方法。本发明在预估位姿阶段通过匹配预先计算完毕的位姿层次树获得预估位姿，之后根据预估位姿和目标位姿自动规划出轨迹，在程序中在线生成若干张路径模板图像，引导机械臂按预设路径接近零件，最后在精确引导阶段利用基于图像的视觉伺服方法完成精确对准。本发明引导精度高，轨迹可控，避免了使用单一方法的不足，可满足实际工业应用的需求。

主权项

1.一种在线CAD模型驱动的级联式机械臂视觉引导逼近方法，其中机械臂末端安装摄像机，并进行手眼标定，其特征在于：步骤1，离线准备阶段：建立被抓取零件的CAD模型，使用虚拟摄像机对零件的CAD模型在不同位姿下拍摄生成一系列模板图像，对模板图像进行边缘检测提取获得模板边缘图像，然后对模板边缘图像进行聚类，构造位姿层次树；步骤2，位姿预估阶段：将实际拍摄的实际边缘图像和位姿层次树中的模板边缘图像进行相似度计算，以相似度最高的模板边缘图像拍摄时对应的位姿作为预估位姿；步骤3，接近阶段：以预估位姿设定机械臂的运动轨迹，在运动轨迹上生成多张路径模板图像，通过路径模板图像引导机械臂按设定的运动轨迹接近被抓取零件；步骤4，精确引导阶段：接近被抓取零件后，用机械臂末端的摄像机实时采集获得实际图像，根据被抓取零件的目标位姿实际图像和实际图像利用基于图像的视觉伺服方法进行最后精确引导，进行抓取或装配操作。