[发明专利]一种基于视觉的机器人示教方法

权利要求书

1.一种基于视觉的机器人示教方法，其特征在于，基于示教手柄实现，所述示教手柄上固定有四个小球且其球心分别为Pa、Pb、Pc、Pd；

所述基于视觉的机器人示教方法包括以下步骤：

A.对示教手柄的中心点O进行双目视觉系统中的位置标定；

B.手握示教手柄按示教期望轨迹进行移动，由双目视觉系统采集示教手柄的四个小球在双目视觉坐标系c下的位置；

C.对示教手柄进行位姿估计得到机器人运动轨迹；

D.将得到的机器人运动轨迹传送给机器人，由机器人运行到给定的位置，实现示教手柄移动曲线轨迹的再现；

所述四个小球分别与示教手柄的四角固定连接，且Pa、Pb、Pc、Pd中每两个点之间的距离不相等，在示教手柄上建立有手柄坐标系o，且该手柄坐标系o以示教手柄的中心点O为原点，X轴方向与Pa、Pc连线方向平行，Y轴方向与Pa、Pb连线方向平行，Z轴方向与Pa、Pb、Pc所在平面的垂线方向平行；将Pa、Pb、Pc、Pd在手柄坐标系o下的位置分别记为^oPa、^oPb、^oPc、^oPd，则：

其中，d3为Pd到Pa、Pb、Pc三点所确定的平面的距离。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉的机器人示教方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

A1.将示教手柄固定在机器人的末端法兰盘上，移动机器人使示教手柄位于双目视觉系统的视觉范围内的点1，记录此时示教手柄的中心点O在机器人基坐标系b下的位置^bPr₀₁，并记录此时四个小球的球心在双目视觉坐标系c下的位置，分别为：^cPa₀₁、^cPb₀₁、^cPc₀₁、^cPd₀₁；

A2.移动机器人使示教手柄位于双目视觉系统的视觉范围内的点2，记录此时示教手柄的中心点O在机器人基坐标系b下的位置^bPr₀₂，并记录此时四个小球的球心在双目视觉坐标系c下的位置，分别为：^cPa₀₂、^cPb₀₂、^cPc₀₂、^cPd₀₂；

A3.移动机器人使示教手柄位于双目视觉系统的视觉范围内的点3，记录此时示教手柄的中心点O在机器人基坐标系b下的位置^bPr₀₃，并记录此时四个小球的球心在双目视觉坐标系c下的位置，分别为：^cPa₀₃、^cPb₀₃、^cPc₀₃、^cPd₀₃。

3.根据权利要求2所述的一种基于视觉的机器人示教方法，其特征在于，所述点2及点3距离点1的距离应不小于预设阈值，且点1与点2的连线与点2与点3的连线之间的夹角需满足预设角度范围。

4.根据权利要求2所述的一种基于视觉的机器人示教方法，其特征在于，所述步骤B包括：

B1.将示教手柄从机器人上取下，手握示教手柄按示教期望轨迹进行移动；

B2.双目视觉系统每隔m秒即采集一次四个球心的位置，第i个采样周期采集的四个球心的位置分别记为Pa_i、Pb_i、Pc_i、Pd_i；其中，i＝1,2,3......，四个球心点在双目视觉坐标系c下的位置如下：