移動操作機的視覺定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明實施例涉及工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及移動操作機的視覺定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]移動操作機在反復的抓放工件的過程中會因為一些內(nèi)在因素或者外界干擾而造成定位誤差，從而不能穩(wěn)定、可靠的抓放工件，甚至還可能導致一些事故，所以移動操作機在工業(yè)物料運輸中需要采用定位來消除這個誤差。在物料運輸中，對于一些特定的工件，需要對夾持手指添加特定的材料(如聚酯片)以提高與工件表面的摩擦力，防止工件在運輸過程中掉落而發(fā)生事故；然而，由于夾持力的作用，工件又可能與手指添加材料之間發(fā)生粘接現(xiàn)象，使得在工件放置時產(chǎn)生拖帶甚至無法脫離夾持手指的情況。另一方面，工業(yè)中往往會出現(xiàn)工作臺面是斜面的情況，此時，工件放置的高度至關(guān)重要，如果夾持手爪打開時工件離臺面過高，很可能導致工件放置不到位而掉落，這對于移動操作機同時工作于多個工作臺時是會經(jīng)常出現(xiàn)的情況。為了提高效率，移動操作機末端執(zhí)行器往往會同時操作多個工件，這時如果末端執(zhí)行器存在旋轉(zhuǎn)角度誤差，將會對邊緣工件帶來較大的位置誤差，從而導致部分工件放置不到位。這一系列的情況都要求移動操作機有較高的魯棒性能。
[0003]有鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例提供一種移動操作機的視覺定位方法，以至少解決如何提高移動操作機魯棒性能的技術(shù)問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了以下技術(shù)方案:
[0006]一種移動操作機的視覺定位方法，該方法至少可以包括:
[0007]采用相機進行平面視覺定位，其中，所述平面視覺定位包括兩個平移自由度定位和一個旋轉(zhuǎn)自由度定位；
[0008]采用柔性機構(gòu)進行深度視覺定位補償，其中，所述深度視覺定位包括平移自由度定位。
[0009]進一步地，所述平面視覺定位包括:通過模板匹配的方式，獲取平移自由度誤差和旋轉(zhuǎn)自由度誤差。
[0010]進一步地，所述移動操作機包括工作臺面；
[0011]所述通過模板匹配的方式，獲取平移自由度誤差和旋轉(zhuǎn)自由度誤差，包括:
[0012]獲取某一定位高度下的校準文件，所述校準文件與實際相對位置已知的特征點相關(guān);
[0013]在所述定位高度不變的情況下，采集所述工作臺面上遺留的特征點的圖像，并在所述圖像中選定需要匹配的特征點的圖像；
[0014]根據(jù)所述校準文件和當前特征點的坐標值，獲取所述平移自由度誤差和所述旋轉(zhuǎn)自由度誤差。
[0015]進一步地，所述獲取校準文件包括:
[0016]定位相機的高度；
[0017]打印相對位置已知的特征點，建立坐標系；
[0018]采集當前包含特征點的圖片，并根據(jù)特征點的實際坐標值校準圖片中各特征點的像素值。
[0019]進一步地，所述柔性機構(gòu)的作用位置位于工件的特殊部位，以確保夾持所述工件后獲得一彈性力。
[0020]進一步地，所述特殊部位為臺階。
[0021 ] 進一步地，所述柔性機構(gòu)為柔性手指。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案至少具有以下有益效果:
[0023]通過本發(fā)明，采用相機進行平面視覺定位，可以保證工件抓放的位置和姿態(tài)在規(guī)定的要求范圍內(nèi)；然后采用柔性機構(gòu)進行深度視覺定位補償，可以保證工件相對于不同的工作臺能夠可靠地放置到位，尤其是對于工作臺是斜面的情況。通過上述改進，提高了移動操作機的魯棒性能，可以確保穩(wěn)定地進行物料運輸。通過相機和柔性機構(gòu)的互補定位作用，可以使得操作機在不同的工作臺上也能穩(wěn)定可靠地運行。
[0024]需要說明的是，本發(fā)明的產(chǎn)品并不一定具有上述所有優(yōu)點。
[0025]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的方法來實現(xiàn)和獲得。
[0026]需要說明的是，
【發(fā)明內(nèi)容】
部分并非旨在標識出請求保護的主題的必要技術(shù)特征，也并非是用來確定請求保護的主題的保護范圍。所要求保護的主題不限于解決在【背景技術(shù)】中提及的任何或所有缺點。
【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖做簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，并非窮舉，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。
[0028]在所有附圖中，同一個標記表示同一個部件。圖中的各個技術(shù)特征可能沒有按比例畫出。因此，為了清楚起見，各個技術(shù)特征的尺寸可能被任意擴大或縮小。另外，為了清楚起見，一些附圖可能被簡化。因此，這些附圖可能沒有描述給定裝置或方法的所有組件。
[0029]圖1為根據(jù)一示例性實施例示出的移動操作機的視覺定位方法的流程圖；
[0030]圖2為根據(jù)一示例性實施例示出的移動操作機末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3為根據(jù)一示例性實施例示出的移動操作機的裝配示意圖。
[0032]附圖標記說明:1_柔性手指2-工件3-移動操作機4-末端執(zhí)行器
[0033]所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，附圖不必按比例繪制。這些附圖僅僅是示意性圖示，并不旨在繪出本發(fā)明的具體參數(shù)。這些附圖旨在僅僅繪出本發(fā)明的典型實施方式，因此不應認為是對本發(fā)明范圍的限制。圖中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復雜。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖以及具體實施例對本發(fā)明實施例解決的技術(shù)問題、所采用的技術(shù)方案以及實現(xiàn)的技術(shù)效果進行清楚、完整的描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本申請的一部分實施例，并不是全部實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，所獲的所有其它等同或明顯變型的實施例均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。本發(fā)明實施例可以按照權(quán)利要求中限定和涵蓋的多種不同方式來具體化。
[0035]需要說明的是，在下面的描述中，為了方便理解，給出了許多具體細節(jié)。但是很明顯，本發(fā)明的實現(xiàn)可以沒有這些具體細節(jié)。
[0036]需要說明的是，在沒有明確限定或不沖突的情況下，本發(fā)明中的各個實施例及其中的技術(shù)特征可以相互組合而形成技術(shù)方案。
[0037]在工業(yè)中，移動操作機對工件的反復操作會因為一些內(nèi)部因素或者外界干擾而存在定位誤差，這時便需要對工件的定位進行補償，以確保工件準確可靠的抓放。為此，本發(fā)明實施例提供一種移動操作機的視覺定位方法，如圖1所示，該方法至少可以包括:
[0038]S102:采用相機進行平面視覺定位，其中，平面視覺定位包括兩個平移自由度定位和一個旋轉(zhuǎn)自由度定位；
[0039]S104:采用柔性機構(gòu)進行深度視覺定位補償，其中，深度視覺定位包括平移自由度定位。
[0040]采用相機進行平面視覺定位，可以保證工件2抓放的位置和姿態(tài)在規(guī)定的要求范圍內(nèi)；然后采用柔性機構(gòu)進行深度視覺定位補償，可以保證工件2相對于不同的工作臺能夠可靠地放置到位，尤其是對于工作臺是斜面的情況。通過上述改進，提高了移動操作機3的魯棒性能，可以確保穩(wěn)定地進行物料運輸。
[0041 ] 在一個可選的實施例中，平面視覺定位包括:通過模板匹配的方式，獲取平移自由度誤差和旋轉(zhuǎn)自由度誤差。
[0042]具體地，上述實施例可以包括:獲取某一定位高度下的校準文件，校準文件與實際相對位置已知的特征點相關(guān)；在定位高度不變的情況下，采集移動操作機工作臺面上遺留的特征點的圖像，并在圖像中選定需要匹配的特征點的圖像；根據(jù)校準文件和當前特征點的坐標值，獲取平移自由度誤差和旋轉(zhuǎn)自由度誤差。
[0043]在一個可選的實施例中，獲取校準文件包括:定位相機的高度；打印相對位置已知的特征點，建立坐標系；采集當前包含特征點的圖片，并根據(jù)特征