[发明专利]基于视觉的操纵系统的校准以及操作

权利要求书

1.一种校准基于视觉的操纵系统的方法，所述基于视觉的操纵系统包括：第一工作站；第二工作站，所述第二工作站至少部分地与所述第一工作站分开；相机系统，所述相机系统配置为捕捉所述第一工作站和所述第二工作站中的一个或多个工作对象的图像；和可控运动系统，所述方法包括：

在所述第一工作站处利用所述可控运动系统和所述相机系统进行手眼校准；

在所述第二工作站处利用所述可控运动系统和所述相机系统进行手眼校准；

针对所述可控运动系统以及所述第一工作站和所述第二工作站进行跨站校准，其中进行所述跨站校准包括：

使用所述可控运动系统，将校准对象移动至所述第一工作站处的第一点，以限定校准对象坐标系的第一实例；

在所述第一点处对所述校准对象进行成像；

使用所述可控运动系统，将所述校准对象移动至所述第二工作站处的第二点，以限定所述校准对象坐标系的第二实例；

在所述第二点处对所述校准对象进行成像；以及

对于所述相机系统的至少一个相机，确定所述校准对象坐标系的所述第一实例和所述第二实例之间的变换以及所述至少一个相机的相应的像素空间坐标系；

确定所述第一工作站的所述跨站校准与所述手眼校准之间的关系；以及

确定所述第二工作站的所述跨站校准与所述手眼校准之间的关系。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进行所述跨站校准进一步包括：

利用所述可控运动系统来夹持校准对象，以将所述校准对象移动至所述第一点和所述第二点。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相机系统包括所述第一工作站处的第一相机以及所述第二工作站处的第二相机。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一相机和所述第二相机中的至少一个相机是固定位置相机。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相机系统包括至少一个移动相机。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述至少一个移动相机配置为在不同的位置之间移动以捕捉图像。

7.一种使用基于视觉的操纵系统来在第一工作站处和在至少部分地与所述第一工作站分开的第二工作站处利用工作对象执行操作的方法，所述基于视觉的操纵系统包括：相机系统，所述相机系统配置为捕捉所述第一工作站和所述第二工作站的图像；和可控运动系统，所述可控运动系统配置为对运动坐标系内的移动进行命令，所述相机系统和所述可控运动系统限定针对所述第一工作站的第一手眼校准和针对所述第二工作站的第二手眼校准，所述方法包括：

进行跨站校准，以确定校准对象坐标系的第一实例与所述第一手眼校准之间的第一交叉校准关系，并且确定所述校准对象坐标系的第二实例与所述第二手眼校准之间的第二交叉校准关系，基于校准对象来确定所述第一交叉校准关系和所述第二交叉校准关系，所述校准对象由所述可控运动系统来夹持并且分别在所述第一工作站和在所述第二工作站处被成像；

在所述第一工作站处使用所述相机系统对所述工作对象的一个或多个特征进行定位；

至少部分地基于所述跨站校准来计算将所述工作对象移动到位于所述第二工作站处的目标位置的跨站变换；以及

使用所述可控运动系统，基于经计算的跨站变换，将所述工作对象移动至所述目标位置。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，移动所述工作对象包括至少部分地基于所述第一交叉校准关系来在所述第一工作站处对所述工作对象进行定位。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，移动所述工作对象包括：基于使用所述第一手眼校准的从所述校准对象坐标系的所述第一实例到所述运动坐标系的变换，使用所述可控运动系统在所述第一工作站处拾取所述工作对象。