一种多工站视觉标定方法与流程

专利检索2026-09-28  4


本发明涉及机器人控制方法领域,特别涉及一种多工站视觉标定方法


背景技术:

1、由于现实场景中货架的摆放地面不水平(如倾斜度),货架焊接或者组装存在未知的倾斜(相当于多个x轴和y轴非平行设置);复合机器人停靠在货架站点时存在水平角度的偏转,与货架不平行等多种复杂影响因素,所以旧的标定方法是需要对货架上的每个料位都进行人工示教保存料位的位姿,然后再进行手眼标定,即人手拿去机械手的部分,进而实现机械手生成人手的行动轨迹,进而实现上下料。

2、例如中国专利cn202210677453.2,其采用了多个传感器,进而实现位置的精确控制;

3、当然也有采用视觉控制的,例如中国专利cn202210585893.5,其采用了利用rosgazebo实现机器人视觉辅助抓取仿真系统的搭建,可直接在仿真环境进行全仿真模拟实验。但是在实际的机械工作中,一般为步骤重复并调整误差,采用越复杂的系统,其生产成本、控制成本以及设备成本也越高,并不适用于较大数量的物料的生产或运输。


技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种多工站视觉标定方法,旨在只需示教货架同一排上第1个料位及最后1个料位的机器人的姿态(或者其中几组机器人的姿态),然后根据每个料位间的间距套入算法中自动将中间料位的所有姿态计算出来,然后进行手眼标定(即视觉和机械手的位置标定);从而极大的提高了标定的效率(即机械手学习效率和校准效率)。

2、为实现上述目的,本发明提出一种多工站视觉标定方法,包括多个间隔设置的货架以及设于货架相邻位置的机械手,每个货架设有单独的机械手,所述机械手由多轴驱动装置控制其位移,所述机械手的位置方向包括x轴方向、y轴方向和z轴方向,所述机械手设有视觉拍照装置;(即不对多轴驱动装置的位移进行控制,以机械手为位姿参考点);

3、标定步骤包括:

4、步骤1:虚拟仿真交互平台导入货架图纸参数,并获取每个料位之间的间距ls;

5、步骤2:先使用机械手示教货架第1个料位位姿(x1,y1,z1,rx1,ry1,rz1)和同排第n个料位位姿(xn,yn,zn,rxn,ryn,rzn);

6、根据这两个位姿计算出两个位姿在水平角度上的倾斜角度:

7、及俯仰角度上的倾斜角度:

8、其中x1为第1个料位位姿的坐标x;

9、xn为第n个料位位姿的坐标x;

10、y1为第1个料位位姿的坐标y;

11、yn为第n个料位位姿的坐标y;

12、料位间的间距ls;

13、n为料位料号;

14、rx为料位位姿的坐标x的修正;

15、ry为料位位姿的坐标y的修正;

16、rz为料位位姿的坐标z的修正;

17、步骤3:根据第1个料位位姿,水平倾角θ1,间距ls,计算出每个料位的x,y;

18、关系式为:

19、

20、步骤4:根据第1个料位位姿,俯仰倾角θ2,间距ls,计算出每个料位的z;

21、关系式为:

22、步骤5:根据第1个料位位姿及第n个料位位姿,间距ls,修正每个料位的rx,ry,rz;

23、虚拟仿真交互平台计算出货架上所有的料位姿态p1,p2,p3...pn。

24、本发明技术方案在机械手的控制方法中,通过虚拟仿真交互平台将货架的数据以及机械手的数据输入至交互平台内,然后通过机械手示教货架进而获取第一参数的运行轨迹,进而获取预定的水平值和倾斜值,因此在后续的机械手中按照此参数,再配合获取的模板偏差进行综合计算,即可实现对后续机械手的位姿进行调整,其中机械手的姿势可以为多轴机械手,进而实现更复杂的无聊的夹取,其控制方法简单,且稳定性较高,有效节省了控制时间以及校正时间,有效提高了工作效率。



技术特征:

1.一种多工站视觉标定方法,其特征在于,包括多个间隔设置的货架以及设于货架相邻位置机械手,每个货架设有单独的机械手,所述机械手由多轴驱动装置控制其位移,所述机械手的位置方向包括x轴方向、y轴方向和z轴方向,所述机械手设有视觉拍照装置;

2.如权利要求1所述的多工站视觉标定方法,其特征在于:

3.如权利要求2所述的多工站视觉标定方法,其特征在于:

4.如权利要求3所述的多工站视觉标定方法,其特征在于:

5.如权利要求1所述的多工站视觉标定方法,其特征在于:所述虚拟仿真交互平台可模拟演示机械手和货架的交互位姿,并判断是否存在误差。

6.如权利要求1所述的多工站视觉标定方法,其特征在于:所述虚拟仿真交互平台为3d模拟演示平台,且其每个货架、机械手以及视觉拍照装置的工作步骤、运行轨迹记录于预定的数据模型上;

7.如权利要求6所述的多工站视觉标定方法,其特征在于:其中阈值为机械手阈值,当机械手运行预定次数时,所述机械手与货架之间的位姿出现预定的偏差,采用数据模型对偏差进行计算,并在预定的次数阈值作出干预。

8.如权利要求7所述的多工站视觉标定方法,其特征在于:所述虚拟仿真交互平台可实时获取每个机械手以及货架的实时数据以及故障数据,并反馈至人工站。

9.如权利要求1所述的多工站视觉标定方法,其特征在于:所述机械手为吸盘、夹爪或复合夹取装置。

10.如权利要求1所述的多工站视觉标定方法,其特征在于:所述机械手示教货架可以为电脑控制示教或手动控制示教。


技术总结
本发明公开了一种多工站视觉标定方法,包括多个间隔设置的货架以及设于货架相邻位置机械手,每个货架设有单独的机械手,所述机械手由多轴驱动装置控制其位移,所述机械手的位置方向包括X轴方向、Y轴方向和Z轴方向,所述机械手设有视觉拍照装置;标定步骤包括:步骤1:虚拟仿真交互平台导入货架图纸参数,并获取每个料位之间的间距Ls;步骤2:先使用机械手示教货架第1个料位位姿(X1,Y1,Z1,Rx1,Ry1,Rz1)和同排第N个料位位姿(Xn,Yn,Zn,Rxn,Ryn,Rzn);根据这两个位姿计算出两个位姿在水平角度上的倾斜角度及俯仰角度上的倾斜角度。根据每个料位间的间距套入算法中自动将中间料位的所有姿态计算出来,然后进行手眼标定(即视觉和机械手的位置标定)。

技术研发人员:贺喜,梁翰计,宋文霞
受保护的技术使用者:广东爱吉尔机器人科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
转载请注明原文地址:https://win.8miu.com/read-1168481.html

最新回复(0)