[发明专利]一种基于十字激光和机器视觉的机器人定位装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于十字激光和机器视觉的机器人定位装置及方法，包括：第一机器人、第二机器人、十字激光器、相机、十字激光线、视觉处理系统、第二机器人控制系统；十字激光器安装在第一机器人上，十字激光器把十字激光线照射在地面上，相机安装在第二机器人上；本发明通过利用相机对十字激光线进行图像采集和处理，获取偏移角度和偏移量，视觉处理系统把计算结果输出给第二机器人控制系统使第二机器人进行相对于第一机器人的位姿调整，达到精确抓取材料或传送物料的目的，从而弥补传统激光雷达导航技术导航精度的不足，降低成本，提高操作便捷性。

技术领域

本发明属于智能建筑机器人领域，具体涉及一种基于十字激光和机器视觉的机器人定位装置及方法。

背景技术

随着我国建筑领域智能机械化和自动化的深入发展，建筑机器人的应用越来越广，包括设计、建造、破拆和运维等方面均有应用，其中现场建造是机器人应用的重点和难点，而在现场制造方面建筑机器人有效地解决了劳动强度大、工作危险性高等问题。

为了解决材料抓取、物料传送、安装和制造等工序衔接问题，现有技术中引入使用激光雷达导航技术的机器人，机器人导航至指定交接位置，其中一个机器人需要提前调整自身与另一机器人的位姿关系，然后进行材料抓取、传送、安装等工序；

现有技术的缺陷是两工序之间的工作机器人无法精确导航到指定交接位置，两者会出现最大±20mm的位置偏差和±2°的角度偏差，导致其中一机器人在移动到指定抓取位置后无法准确完成材料抓取、物料传送、安装和制造等。

所以，提供一种简便又高效的方法对机器人进行位姿二次调整显得尤为重要。

发明内容

基于此，本发明提供的技术方案旨在解决现有技术中机器人单纯使用激光雷达导航技术无法精确导航到指定交接位置的问题，本发明在机器人上安装了视觉处理系统，使一机器人能相对于另一机器人的位姿进行二次调整，达到准确抓取材料、物料传送、安装制造等目的，提高导航精度和操作的便捷性，并能降低成本。

本发明提供一种基于十字激光和机器视觉的机器人定位装置，包括：

第一机器人、第二机器人、十字激光器、相机、十字激光线、视觉处理系统、第二机器人控制系统。

优选地，十字激光器安装在第一机器人前部，十字激光器把十字激光线照射在地面上。

优选地，相机安装在第二机器人的上方，用于对十字激光器照射在地面的十字激光线进行图像采集。

优选地，视觉处理系统安装在第二机器人内，用于对十字激光线进行图像处理并获取偏转角度和偏移量，把偏转角度和偏移量输出给第二机器人控制系统。

优选地，第二机器人控制系统安装在墙板安装机器人内，用于对第二机器人进行位姿调整。

优选地，第一机器人和第二机器人均可作为材料或物料的运输体，自动把材料或物料搬运到指定交接位置，所述第二机器人利用相机对所述十字激光线进行图像采集；

第二机器人利用视觉处理系统对十字激光线进行图像处理，并计算角度偏移量，把角度偏移量输出给第二机器人控制系统用于角度调整；

第二机器人控制系统控制第二机器人角度调整后，相机再次对十字激光线图像采集，第二机器人利用视觉处理系统计算前后左右4个方向的偏移量，第二机器人控制系统控制第二机器人进行偏移。

优选地，第二机器人利用视觉处理系统对十字激光线进行图像处理，并计算角度偏移量，把角度偏移量输出给第二机器人控制系统用于角度调整还包括：

对相机采用“张正友标定法”进行相机标定

本发明提供的一种基于十字激光和机器视觉的机器人定位方法，包括：

S1.对基准位置进行设定，确定基准角度θ和基准距离；