[发明专利]一种利用智能相机在机器人搬运系统中定位工件的方法

权利要求书

1.一种利用智能相机在机器人搬运系统中定位工件的方法，所述机器人搬运系统包括搬运机器人、定位台、顶杆、智能相机及LED光源，所述定位台位于所述搬运机器人的作业范围内，所述顶杆设于所述定位台的下方，所述LED光源位于所述智能相机和所述定位台之间，其特征在于，所述利用智能相机在机器人搬运系统中定位工件的方法包括以下步骤：

（1）、确定夹具于机器人坐标系中初始位置的坐标；

（2）、确定模板工件在机器人坐标系和智能相机坐标系之间的坐标转换关系：（a）、从每一类别的工件中选取一个工件作为模板工件，将所述模板工件置于所述定位台上，所述顶杆顶升所述模板工件至特定高度；（b）、所述智能相机扫描所述模板工件，计算出所述模板工件于所述智能相机坐标系中的坐标值（x₀,y₀,r₀）,其中，（x₀,y₀）为所述模板工件的中心坐标，r₀表示旋转角度，且可设置x₀=0，y₀=0,r₀=0；（c）于所述模板工件上选取均匀分布的9个特征点，所述智能相机和所述搬运机器人依次测定上述9个特征点于所述智能相机坐标系中的坐标、以及于所述机器人坐标系中的坐标；（d）、将上述9个特征点于所述智能相机坐标系中的坐标和对应于所述机器人坐标系中的坐标组成9组坐标对，所述智能相机将所述9组坐标对用工具Calibrate Advanced进行空间坐标系构造，以确定所述模板工件在所述机器人坐标系和所述智能相机坐标系之间的坐标转换关系；

（3）、所述智能相机扫描工件位置，且将工件于所述智能相机坐标系中的坐标值转化为在所述机器人坐标系中的坐标值：（a）、所述智能相机扫描所述工件，计算出所述工件相对于相应的模板工件的相对坐标（x_相,y_相,r_相）,其中，（x_相,y_相）为所述工件的中心相对对应的所述模板工件的中心的坐标，r_相表示所述工件相对对应的所述模板工件的旋转角度；（b）、根据步骤（2）建立的相应的坐标转换关系计算出所述工件于所述机器人坐标系统中的坐标。

2.根据权利要求1所述的利用智能相机在机器人搬运系统中定位工件的方法，其特征在于，步骤（1）中采用如下方法确定所述夹具于所述机器人坐标系中初始位置的坐标:（a）、提供一钢针安装至机器人手臂的法兰盘上，其中，所述钢针的尺寸与相应的夹具匹配，以使所述钢针的末端点与所述夹具的夹取点的位置一致；（b）于所述搬运机器人的作业范围内固定安装一个锥形针，控制机器人手臂运动，使所述机器人手臂于4个不同的姿态时所述钢针分别对准所述锥形针；（c）、机器人控制器记录上述4个不同的姿态的数据，而计算出所述机器人手臂上的钢针的原始位置的坐标，即为所述夹具于所述机器人坐标系中初始位置的坐标。

3.根据权利要求1至2任一所述的利用智能相机在机器人搬运系统中定位工件的方法，其特征在于，步骤（2）中所述智能相机采用如下方法对所述9个特征点坐标的测定:将设有标记贴的标定板的直角交叉点依次置于所述模板工件的特征点上，通过所述智能相机自带的软件，将所述标定板设有标记贴的一侧制作成model，再利用软件中的找边工具和点到点的功能，自动算出所述标定板的直角交叉点在所述智能相机坐标系中的坐标，即为相应的特征点于所述智能相机坐标系中的坐标。

4.根据权利要求3所述的利用智能相机在机器人搬运系统中定位工件的方法，其特征在于，步骤（2）中所述机器人采用如下方法对所述9个特征点坐标的测定:将所述钢针依次对准所述标定板的直角交叉点，而得出所述9个特征点于所述机器人坐标系中的坐标。