[发明专利]视觉引导对准系统和方法

权利要求书

1.一种用于对准多个组件的视觉引导对准系统，包括：

机器人手爪，被配置为使一个组件相对于另一个组件移动；和

耦合至处理器的相机，所述相机生成所述组件的图像；

其中所述处理器所生成的仿真机器人工作单元计算定义所述机器人手爪的移动的初始校准位置，从而所述机器人手爪的实际位置和所述校准位置之间的位置误差被所述处理器所执行的基于相机空间操控的控制算法所补偿，以基于所述组件的所述图像而控制所述机器人手爪将一个组件移动至与另一个组件对准。

2.根据权利要求1所述的视觉引导对准系统，其中所述初始校准位置在所述仿真机器人工作单元中进行验证和测试。

3.根据权利要求1所述的视觉引导对准系统，其中所述机器人手爪在由所述处理器使用与所述组件的至少一个相关联的组件模型识别的预定插入位置将对准的组件组装在一起。

4.根据权利要求3所述的视觉引导对准系统，其中所述组件模型识别所述相机可看到的至少一个特征和所述相机看不到的至少一个特征之间的关系。

5.根据权利要求4所述的视觉引导对准系统，其中所述组件模型包括计算机辅助设计(CAD)模型。

6.根据权利要求1所述的视觉引导对准系统，其中所述处理器被配置为使用与所述组件的至少一个相关联的组件模型从所述图像识别视觉特征。

7.根据权利要求1所述的视觉引导对准系统，其中所述相机具有视场，所述视场包含所述机器人手爪所抓握的组件。

8.根据权利要求1所述的视觉引导对准系统，其中所述初始校准位置由所述处理器依据数据拟合方法生成，所述数据拟合方法从最小二乘法、列文伯格-马夸尔特法、线性回归法或单形法构成的组中选择。

9.一种对准多个组件的方法，包括：

提供均由处理器控制的相机和机器人手爪，所述机器人手爪被配置为使被抓握的组件相对于已安装组件移动；

从所述处理器处理的所述被抓握组件的模型来识别所述被抓握组件能够被所述相机看到的至少一个特征与所述被抓握组件无法被所述相机看到的至少一个特征的相对位置；

基于所述被抓握组件的所述模型在所述处理器仿真的工作单元中为所述手爪生成校准位置，所述校准位置定义由所述机器人手爪进行的所述被抓握组件到所述已安装组件的移动；

由所述机器人手爪依据所述校准位置移动所述被抓握组件；

由所述相机监视所述被抓握组件相对于所述已安装组件的移动；并且

将所述被抓握组件的所述至少一个所述特征接合至所述已安装组件的至少一个特征。

10.根据权利要求9所述的方法，其中在所述生成步骤生成的所述校准位置被所述相机的一个或多个位置、一个或多个所述组件的位置，或者所述机器人手爪的位置约束。

11.根据权利要求9所述的方法，还包括在所述生成步骤之后在所述工作单元中验证所述校准位置。

12.根据权利要求9所述的方法，其中所述校准位置在所述生成步骤中依据数据拟合方法生成，所述数据拟合方法从最小二乘法、列文伯格-马夸尔特法、线性回归法或单形法构成的组中选择。

13.根据权利要求9所述的方法，其中在所述接合步骤，所述被抓握组件的所述至少一个特征无法被所述相机看到。

14.根据权利要求9所述的方法，还包括通过由所述处理器处理的所述已安装组件的模型来识别所述已安装组件的所述至少一个特征的位置。