[发明专利]一种基于3D视觉传感器的三维建模方法及系统

权利要求书

1.一种基于3D视觉传感器的三维建模方法，其特征在于，所述三维建模方法包括：

在3D视觉传感器的视觉范围内选定机械臂末端和待建模物体所在的位置，建立第一用户坐标系，确定所述第一用户坐标系和所述3D视觉传感器之间的位置关系；

若所述待建模物体的位置处存在待建模物体，则获取所述待建模物体的深度数据；

根据所述深度数据确定所述待建模物体与所述第一用户坐标系的三个交点，分别记录所述三个交点在所述第一用户坐标系中的坐标；

控制所述机械臂末端移动至所述三个交点处，记录机械臂中设置的力传感器输出值发生变化时所述机械臂末端的位姿；

根据所述机械臂末端的位姿和所述三个交点建立第二用户坐标系；

将所述待建模物体通过所述第二用户坐标系映射到所述机械臂的基础坐标系中以完成对所述待建模物体的三维建模。

2.如权利要求1所述的基于3D视觉传感器的三维建模方法，其特征在于，所述建立第一用户坐标系和所述3D视觉传感器之间的位置关系，包括：

在所述待建模物体的位置处放置标定板，通过所述标定板建立第一用户坐标系；

通过所述3D视觉传感器确定所述第一用户坐标系与所述3D视觉传感器之间的位置关系。

3.如权利要求2所述的基于3D视觉传感器的三维建模方法，其特征在于，所述标定板为棋盘格标定板；

相应地，所述通过所述标定板建立第一用户坐标系，包括：

调整所述棋盘格标定板至所述待建模物体的位置的中心点；

通过所述3D视觉传感器对视野范围内的棋盘格进行标定，以在所述棋盘格标定板上建立第一用户坐标系。

4.如权利要求1所述的基于3D视觉传感器的三维建模方法，其特征在于，所述根据所述深度数据确定所述待建模物体与所述第一用户坐标系的三个交点，包括：

将所述深度数据转换为点云数据，并对所述点云数据进行三角剖分；

根据三角剖分结果建立所述待建模物体的三角网络数据模型；

通过所述三角网络数据模型确定所述待建模物体与所述第一用户坐标系的三个交点。

5.如权利要求1-4任一项所述的基于3D视觉传感器的三维建模方法，其特征在于，所述控制所述机械臂末端移动至所述三个交点处，记录机械臂中设置的力传感器输出值发生变化时所述机械臂末端的位姿，包括：

控制所述机械臂末端分别沿所述第一用户坐标系的x、y、z轴的预设位置处向原点处移动；

监测所述机械臂末端移动过程中输出值的是否发生变化；

若是，则记录此时机械臂末端的位姿。

6.一种基于3D视觉传感器的三维建模系统，其特征在于，所述三维建模系统包括：

位置关系确定模块，用于在3D视觉传感器的视觉范围内选定机械臂末端和待建模物体所在的位置，建立第一用户坐标系，确定所述第一用户坐标系和所述3D视觉传感器之间的位置关系；

深度数据获取模块，用于在所述待建模物体的位置处存在待建模物体时，获取所述待建模物体的深度数据；

交点坐标获取模块，用于根据所述深度数据确定所述待建模物体与所述第一用户坐标系的三个交点，分别记录所述三个交点在所述第一用户坐标系中的坐标；

位姿获取模块，用于控制所述机械臂末端移动至所述三个交点处，记录机械臂中设置的力传感器输出值发生变化时所述机械臂末端的位姿；

用户坐标系建立模块，用于根据所述机械臂末端的位姿和所述三个交点建立第二用户坐标系；

映射模块，用于将所述待建模物体通过所述第二用户坐标系映射到所述机械臂的基础坐标系中以完成对所述待建模物体的三维建模。

7.如权利要求6所述的基于3D视觉传感器的三维建模系统，其特征在于，所述位置关系确定模块具体用于：

在所述待建模物体的位置处放置标定板，通过所述标定板建立第一用户坐标系；

通过所述3D视觉传感器确定所述第一用户坐标系与所述3D视觉传感器之间的位置关系。