申请/专利权人：南京航空航天大学

申请日：2022-03-10

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN114654457B

主分类号：B25J9/10

分类号：B25J9/10;B25J9/16;B25J13/08;B25J19/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2022.07.12#实质审查的生效;2022.06.24#公开

摘要：本发明公开一种具有远近视距引导的机械臂多工位精确对准方法，首先构造具有远近视距的两目视觉配置，并与机械臂构成Eye‑in‑Hand视觉反馈系统；然后标定两目视觉的内外参数和手眼关系变换矩阵；通过离线先验局部对准方式，建立各工位的任务表；提出了三阶段对准策略，即多工位作业起始位姿获取、全局相机的初定位和局域相机的精对准，使得机械臂能在多个工位下实现末端工具与目标的精确对准。本发明提升了机械臂系统对环境的感知能力，大大提高对准的精度。

主权项：1.一种具有远近视距引导的机械臂多工位精确对准方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：首先构造具有远近视距的两目视觉系统，并与机械臂构成Eye-in-Hand视觉反馈系统；采用两台视距不同的工业相机构成两目视觉系统，全局相机用于全局观察定位，局域相机用于近距离精确对准，两台相机分别工作在不同阶段，且又相互配合，保证末端工具与目标顺利对准；利用阵列式编码元作为合作靶标对不同工位的对准目标进行区分；步骤2：然后标定两目视觉系统的内外参数和手眼关系变换矩阵；步骤3：通过离线先验局部对准方式，建立各工位的任务表；建立各工位的任务表的步骤如下：步骤3.1：首先，将各个对准目标放置于末端工具上，进行预对准，此时的对准目标是独立个体，并未处于相应的工位上；步骤3.2：在预对准的情况下，局域相机采集编码元图像，从图像中解算出编码值和期望位姿编码值用于标识不同对准目标；步骤3.3：对每个对准目标都建立各个对准目标与编码值、期望位姿之间的映射关系，将末端工具与目标的对准过程转化为两目视觉系统对编码元的识别与位姿计算的过程；最终形成一张完整的任务表；步骤4：采用三阶段对准策略，使得机械臂能在多个工位下实现末端工具与目标的精确对准；机械臂视觉测量系统要根据任务表执行对准操作，三阶段分别是多工位作业的起始位姿获取阶段、全局相机远距离初定位阶段和近距离局域相机精确对准阶段；多工位作业的的起始位姿获取阶段的过程为：首先控制机械臂处于一个合适的初始位姿，使得全局相机至少能观察到一个编码元，然后以该编码元为中心，沿编码元所在平面进行多方向移动搜索，机械臂移动过程中，全局相机对场景进行观察，若检测到与任务表相关的编码元，记录下此时的机械臂位姿，作为此项任务的起始位姿；当检测不到任何编码元时，机械臂停止运动，全局相机完成搜索，最终得到所有任务的起始位姿

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京航空航天大学 具有远近视距引导的机械臂多工位精确对准方法

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