[发明专利]一种基于双目视觉和机械臂的大型工件位姿精确测量与抓取的方法

权利要求书

1.一种基于双目视觉和机械臂的大型工件位姿精确测量与抓取的方法，其特征在于，该方法采用以下装置实现，装置包括：机械臂底座（1)，工业机械臂(2)，双目视觉(3)，蓝光面光源(4)，工控机(10），末端夹持器(5)，电磁阀连接线(6)，动力气路(7)，相机连接线(8)，光源连接线(9)，所述工业机械臂(2)安装在机械臂底座(1)上，双目视觉(3)安装在机械臂末端，末端夹持器(5)安装在机械臂末端，使双目视觉(3)位于机械臂末端与夹持器之间；

所述双目视觉(3)的视野方向与末端夹持器的抓取方向成90°；

所述双目视觉(3)使用大面积的面光源，双目相机从面光源的开孔处获取视野；

所述末端夹持器(5)由气路提供动力，由电磁阀控制夹爪的释放与抓紧；

该方法包括离线和在线两个过程：

离线过程：

步骤S1：将待抓取工件以任意位姿摆放，作为示教位姿；人为示教工件在该位姿下，机械臂的抓取位姿TG；

步骤S2：机械臂带动双目视觉运动到拍照位姿TC，使待抓取工件的粗匹配特征和精定位特征在双目视觉的视野中；

步骤S3：根据双目视觉重建的精定位特征点，确定工件的位姿TM，并根据坐标变换关系计算出抓取姿态下，机械臂与工件的相对位姿TMG，该相对位姿在工件抓取时是保持不变的；

在线过程：

步骤S4：机械臂带动双目视觉运动到工件上方的拍照位姿TC’，双目视觉系统采集工件的实时图像，并进行粗匹配定位和精定位，确定工件的当前位姿TM’；

步骤S5：根据离线过程求得的抓取姿态下机械臂与工件的相对位姿TMG，求得当前工件位姿下，机械臂的抓取位姿TG’，给机械臂发送指令，让机械臂运动到抓取位姿，对工件进行抓取。