[实用新型]一种用于工业机器人抓取领域的深度相机标定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业机器人领域，具体是一种用于工业机器人抓取领域的深度相机标定装置。

背景技术

随着劳动力成本的不断提高以及工业机器人控制、规划、识别方法的不断发展，用工业机器人代替人工进行自动化生产的程度越来越高。工业机器人最基本的使用方法不安装任何传感器，只能通过示教或者编程在固定的场景中进行一些固定的动作。随着机器人应用环境和目标任务越来越复杂多变，需要在环境中或者在机器人本体上安装一些传感器，其中深度相机的是其中一类非常重要的传感器。相对于传统2D相机，深度相机能够观察到物体的深度信息，因而能够更容易的确定物体在空间中的位置。但在将深度相机应用于机器人领域时，遇到以下问题：1、与普通2D相机不同，深度相机无法看到普通2D标定用棋盘格，因而，标定时只能采用特殊立体构型的标定板进行标定，因而使得标定过程较为复杂；2、立体构型标定板在加工时也相对较为困难，这就为深度相机的应用带来了不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于工业机器人抓取领域的深度相机标定装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于工业机器人抓取领域的深度相机标定装置，包括工业机器人、末端工具、深度相机专用标定板和深度相机，所述末端工具安装在工业机器人的末端，深度相机专用标定板固定在末端工具上并且深度相机专用标定板包括镂空棋盘格和透明玻璃板，镂空棋盘格安装在透明玻璃板上，深度相机固定在工作台的上方。

作为本实用新型进一步的方案：深度相机专用标定板通过可拆卸的连接部件固定在末端工具上。

作为本实用新型进一步的方案：透明玻璃板采用有机玻璃制作。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型用于工业机器人领域的深度相机标定装置，结构简洁轻巧，通过便捷的安装就可以实现用于工业机器人领域的深度相机内外参的快速标定功能，并且能够适配不同型号的机器人和末端工具，适用性强，适合在工业机器人领域广泛使用。

附图说明

图1为用于工业机器人抓取领域的深度相机标定装置的结构示意图。

图2为用于工业机器人抓取领域的深度相机标定装置中深度相机专用标定板的结构示意图。

其中：1-工业机器人，2-末端工具，3-深度相机专用标定板，31-镂空棋盘格，32-透明玻璃板，4-深度相机。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-2，一种用于工业机器人抓取领域的深度相机标定装置，包括工业机器人1、末端工具2、深度相机专用标定板3和深度相机4，所述末端工具2安装在工业机器人1的末端，深度相机专用标定板3固定在末端工具2上并且深度相机专用标定板3包括镂空棋盘格31和透明玻璃板32，镂空棋盘格31安装在透明玻璃板32上，深度相机4固定在工作台的上方。深度相机专用标定板3通过可拆卸的连接部件固定在末端工具2上。透明玻璃板32采用有机玻璃制作。

本实用新型的工作原理是：该装置的工作流程如下：第一，将该装置置于深度相机视野范围内，利用深度相机拍摄相机标定板的多幅图片；第二，利用角点提取算法从图片中提取棋盘格角点；第三，利用常用2D相机标定方法对深度相机内参进行标定，得到深度相机内参；第四，将深度相机专用标定板固定在工业机器人的末端工具上，通过机器人运动带动标定板进行运动，通过深度相机采集标定板图像；第五，根据采集到的图像计算深度相机相对于深度相机专用标定板的外参；第六，结合工业机器人的末端位置，利用手眼标定方法标定深度相机专用标定板相对于工业机器人的外参。

基于结构光或者TOF原理的深度相机，在观测传统2D标定板时(平面棋盘格)，由于标定板上并无三维特征，因而，深度相机4并不能观测到传统2D标定板，即无法直接使用2D相机标定板(平面棋盘格)对深度相机4进行标定；而采用本专利提出的深度相机专用标定板3，由于玻璃的透光性以及纸张的不透光性，因而，玻璃与纸张在深度相机4中所对应的深度信息便明显不同，这样，深度相机4便可以清晰的在深度图中观测到棋盘格信息，进一步的，可以基于上文所述的半透明深度相机专用标定板对深度相机进行标定。