[发明专利]一种基于线结构光的立体定位方法

权利要求书

1.一种基于线结构光的立体定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将线结构光视觉系统的视觉坐标系与机器人的机械手坐标系手眼标定，求出视觉坐标系与机械手坐标系之间的坐标系转换矩阵M₀；

步骤2：由机械手带着线结构光扫描初始位置零件，得到3D点云图像，制作零件模板；

步骤3：将零件在视觉坐标系下沿x，y，z轴旋转平移，通过零件模板对变换位置后的零件进行模板匹配，计算视觉坐标系下初始位置与变换后位置之间的视觉坐标系位置转换矩阵T₀；

步骤4：根据坐标转换矩阵M₀与位置转换矩阵T₀，计算零件在机械手坐标系中初始位置和变换后位置之间的机械手坐标系位置转换矩阵T₁；

步骤5：根据械手坐标系位置转换矩阵T₁计算零件变换位置后在机械手坐标系下坐标。

2.如权利要求1所述的基于线结构光的立体定位方法，其特征在于，所述步骤1包括：

步骤1.1：在线结构光视觉传感器视场范围内用自制靶标标记四个点，该四个点之间任意三点不共线，四点不共面；

步骤1.2：由固定在机械手上的线结构光视觉传感器扫描靶标得到四个点的点云信息，得到视觉坐标系下四个点的三维坐标值；

步骤1.3：采用三维动态测量得到相对于机械手坐标系下的四个点的三维坐标；

步骤1.4：计算视觉坐标系与机械手坐标系之间的坐标系转换矩阵M₀。

3.如权利要求1所述的基于线结构光的立体定位方法，其特征在于，所述步骤2包括中采用Geomagic Studio 12软件制作零件模板。

4.如权利要求1所述的基于线结构光的立体定位方法，其特征在于，所述步骤3中通过零件模板对变换位置后的零件进行模板匹配具体为：

将零件模板和实际场景的3D描述子匹配后，以点至点的对应关系找到实际场景中与零件模板相似的实例，得到视觉坐标系下转换关系。

5.如权利要求1所述的基于线结构光的立体定位方法，其特征在于，所述步骤4具体为：

零件在机械手坐标系下从初始位置到变换后位置的机械手坐标系位置转换矩阵为