[发明专利]坐标系关联方法及系统

权利要求书

1.一种坐标系关联方法，其特征在于，应用在坐标系关联系统中，所述坐标系关联系统包括：皮带线、位于皮带线内侧的编码器、位于皮带线上方的相机，以及位于皮带线上方并用于抓取物体的机械手，所述坐标系关联方法包括以下步骤：

确定同一物体在皮带线上不同的三个位置，记录下编码器的三个数值，机械手移动到三个位置，记录下对应的三个机械手坐标值，通过这三个位置的三个机械手坐标，以及这三个位置的三个皮带线坐标，得到所述机械手坐标系与皮带线坐标系之间的第一转换关系，即机械手坐标与皮带线坐标的转换关系；其中，要获得机械手坐标系与皮带线坐标系的第一转换关系，其步骤包括：确定同一物体在机械手坐标系与皮带线坐标系下的三个位置的三个坐标；确定编码器数值与机械手坐标之间的比例关系；基于这三个位置的三个坐标建立皮带线坐标系；基于三个位置在不同坐标系下的转换算法，获得机械手坐标系与皮带线坐标系之间的第一转换关系；

在相机视野内放置预设多个圆，并确定多个圆的多个位置对应在相机坐标系下的坐标值，根据多个圆在相机视野内的多个相机坐标系坐标值，以及这多个圆在相机视野内多个皮带线坐标系下的坐标值，转换得到第二转换关系，即相机视野内相机坐标系与皮带线坐标的转换关系；其中，要获得相机视野内相机坐标系与皮带线坐标的第二转换关系，其步骤包括：确定相机视野内多个圆在相机坐标系下多个坐标；确定相机视野内多个圆在皮带线坐标系下多个坐标；基于三个不同的圆在不同坐标系下的转换算法，获得相机坐标系与皮带线坐标系之间的关系；其中，确定相机视野内多个圆的多个皮带线坐标系下坐标的步骤包括；在相机视野内放置多个圆，获取多个圆在相机坐标系下的多个坐标值即像素坐标；开启所述皮带线，记录起始位置的编码器对应的第三编器值，将多个圆移动到机械手抓取范围内，记录所述编码器对应的第四编器值；将所述机械手移动到多个圆所在的位置，并记录机械手坐标下多个位置对应的多个坐标值；基于所述机械手坐标系与皮带线坐标系之间的第一转换关系，将机械手坐标下多个位置对应的多个坐标值转换得到机械手在相机视野内皮带线坐标系下这多个位置对应的多个坐标值；基于所述第三编器值、第四编器值及皮带线坐标系下这多个位置对应的多个坐标值，转换得到相机视野内多个圆的多个皮带线坐标系下坐标；

基于所述第一转换关系将机械手坐标系下多个位置对应的多个坐标值转换为皮带线坐标系下的多个坐标值，基于所述第二转换关系将相机视野内相机坐标系下多个位置对应的多个坐标值转换为皮带线坐标系下的多个坐标值，实现了相机与机械手通过皮带线坐标系进行坐标系关联。

2.如权利要求1所述的坐标系关联方法，其特征在于，确定同一物体在机械手坐标系与皮带线坐标系下的三个位置的三个坐标，具体过程如下：

确定机械手下方的物体在皮带线上的第一位置，并将机械手移动到所述第一位置，以获取所述机械手在机械手坐标系下所述第一位置中的第一坐标值，并记录编码器的第一编器值；

开启皮带线以将所述物体移动到所述皮带线的第二位置，并将机械手移动到所述第二位置，以获取所述机械手在机械手坐标系下所述第二位置中的第二坐标值，并记录所述编码器的第二编器值；

将所述物体放置到所述皮带线上除第一位置和第二位置之外的对应的第三位置，并将所述机械手移动到所述第三位置，以获取所述机械手坐标系下所述第三位置中的第三坐标值。

3.如权利要求1所述的坐标系关联方法，其特征在于，确定编码器数值与机械手坐标之间的比例关系，具体方法如下：

计算同一条直线上的两个位置对应的第一坐标值与第二坐标值的坐标差值，以及两个位置对应的第一编码器值与第二编码器值的编码差值；将坐标差值除以编码差值，得到机械手坐标与编码器之间的对应关系。

4.如权利要求2所述的坐标系关联方法，其特征在于，基于这三个位置的三个坐标建立皮带线坐标系，具体包括：

经过第三位置做第一位置和第二位置所在连线的垂线，得到交点，其中，第一位置为原点，皮带线运动方向为X方向，交点到第三位置的方向为Y方向。