[发明专利]立体视觉搬运系统及其搬运方法

权利要求书

1.利用立体视觉搬运系统实施的搬运方法，其特征在于，所述立体视觉搬运系统包括机械手(1)，与所述机械手(1)临近设置并且处于所述机械手(1)的工作范围内的物料仓(2)，用于支承所述机械手(1)和所述物料仓(2)的运输车(3)，用于视觉标定的视觉单元(4)，以及安装在所述物料仓(2)下部的PLC控制器(5)；

所述机械手(1)包括基座(101)和工作端(102)；

所述运输车(3)具有用于安装所述视觉单元(4)的安装部(301)，所述安装部(301)位于所述机械手(1)旁；

所述视觉单元(4)包括纵向安装的第一相机(401)，与所述第一相机(401)对应设置的第一光源(402)，以及位于所述第一相机(401)旁的横向安装的第二相机(403)和与所述第二相机(403)对应设置的第二光源(404)；

所述搬运方法包括以下步骤：

a)确定视觉单元(4)的具体位置；

b)视觉单元(4)对特征性位置进行拍摄，并确定特征性位置的具体位置信息，创建坐标模板；

c)确定机械手(1)的基座(101)的位置；

d)建立视觉单元(4)与机械手(1)的基座(101)的位置关系；

e)确定机械手(1)的工作端(102)的具体位置；

f)建立机械手(1)的工作端(102)与机械手(1)的基座(101)的位置关系；

g)对d)与f)中的两个位置关系建立转换关系，得到机械手(1)的工作端(102)的运动轨迹和目标位置；

h)获取停靠站点信息和物料取放位置信息；

i)运输车(3)移动至目标停靠站点并反馈信号；

j)获取标志点位置信息并与坐标模板匹配，计算偏差值；

k)补偿偏差值；

l)转换偏差值数据给机械手1的工作端(102)进行补偿，然后取放料。

2.根据权利要求1所述的利用立体视觉搬运系统实施的搬运方法，其特征在于，所述a)步骤中，对第一相机(401)和/或第二相机(403)进行标定，获取第一相机(401)和/或第二相机(403)的内参和外参。

3.根据权利要求1所述的利用立体视觉搬运系统实施的搬运方法，其特征在于，所述b)步骤中，在生产线上的各个运输车(3)的停靠站点位置设置标志点；

运输车(3)运行至其中一个停靠站点，由第一相机(401)和/或第二相机(403)拍摄标志点，标志点存放在第一相机(401)和/或第二相机(403)的相对应停靠站点的一个场景中，并创建坐标模板。

4.根据权利要求1所述的利用立体视觉搬运系统实施的搬运方法，其特征在于，所述c)步骤中，对机械手(1)与视觉单元(4)进行手眼标定，获取机械手(1)的基座(101)相对于第一相机(401)或第二相机(403)的空间坐标。

5.根据权利要求1所述的利用立体视觉搬运系统实施的搬运方法，其特征在于，所述e)步骤中，机械手(1)移动至第一相机(401)和/或第二相机(403)的拍摄位置，记录机械手(1)的工作端(102)的坐标，并将工作端(102)的坐标数据对应传输给第一相机(401)和/或第二相机(403)。

6.根据权利要求1所述的利用立体视觉搬运系统实施的搬运方法，其特征在于，所述d)和所述f)步骤中，第一相机(401)和/或第二相机(403)将拍摄的标志点的坐标与机械手(1)的基座(101)的坐标和工作端(102)的坐标进行标定，建立坐标转化关系，即求解标定方程AX＝ZB；

其中，A表示第一相机(401)或第二相机(403)的坐标矩阵，B表示机械手(1)的工作端(102)的空间坐标矩阵，Z表示机械手(1)的基座(101)的坐标矩阵，X表示第一相机(401)或第二相机(403)与机械手(1)的坐标关系矩阵；

由标定方程AX＝ZB求解出坐标转化关系中的旋转部分，再由旋转部分的结果求出平移部分。