[发明专利]基于视觉伺服的机械臂目标导引方法

权利要求书

1.一种基于视觉伺服的机械臂目标导引系统，其特征在于，该导引系统包括移动机器人和机械臂系统；所述移动机器人包括pan-tilt相机平台、一个差动式移动小车；所述机械臂系统包括机械臂本体、机械臂控制系统；所述机械臂本体可移动一端的端部设置有标志物；

所述pan-tilt相机平台固设于所述差动式移动小车；

所述的差动式移动小车可以围绕机械臂本体移动，以通过pan-tilt相机平台获取包含被抓取目标标志物和机械臂本体上标志物的图像。

2.根据权利要求1所述的基于视觉伺服的机械臂目标导引系统，其特征在于，所述机械臂本体上设置的标志物与所述被抓取目标上设置的标志物一致。

3.根据权利要求1所述的基于视觉伺服的机械臂目标导引系统，其特征在于，所述标志物为矩形，该矩形上设置有四个标志点，四个标志点分别关于该矩形长度方向、宽度方向的中线对称。

4.一种基于视觉伺服的机械臂目标导引方法，其特征在于，基于权利要求1-3任一项所述的基于视觉伺服的目标定位系统，包括以下步骤：

步骤S10，通过pan-tilt相机平台获取包括第一标志物、第二标志物的图像，提取该图像中各标志物对应图像的特征点，并计算第一标志物、第二标志物的相对位姿；所述第一标志物为机械臂本体上设置的标志物，所述第二标志物为目标物体上设置的标志物；

步骤S20，基于所述相对位姿，使用度量函数获取pan-tilt相机平台的最佳观测位置；

步骤S30，基于pan-tilt相机平台的相机的水平和垂直视野区域约束，将所述差动式移动小车移动至所述的最佳观测位置；基于pan-tilt相机平台的相机的水平和垂直视野区域约束，以及所述相对位姿，控制机械臂本体的功能部位向目标物体移动。

5.根据权利要求4所述的基于视觉伺服的机械臂目标导引方法，其特征在于，步骤S10“提取该图像中各标志物对应图像的特征点，并计算第一标志物、第二标志物的相对位姿”，其方法为：分别计算第一标志物特征点坐标系与pan-tilt相机平台坐标系之间的位姿关系以及第二标志物特征点坐标系与pan-tilt相机平台坐标系之间的位姿关系，进而求解第一标志物与第二标志物之间的相对位姿。