[发明专利]基于测距传感器和视觉传感器的视觉伺服自动定位装置

说明书

本发明公开一种基于测距传感器和视觉传感器的视觉伺服自动定位装置，属于机器人视觉伺服目标定位系统及机器人标定技术领域，包括集成模具、视觉传感器和至少两个测距传感器，视觉传感器和测距传感器集成安装于集成模具上，集成模具的顶部设置有用于与机器人的机械臂末端连接块连接的固定转接板；视觉传感器和测距传感器均与一主控器信号连接。本发明中视觉传感器与测距传感器可以同时将图像信息与距离信息传递给主控器，为对目标物体位置和姿态进行高精度定位提供了可能，具有集成性，安装方便，易于视觉信息与测距信息的融合集成，可同时满足伺服中对于机器人姿态控制的简单性，精确性以及稳定性要求，实用性强。

技术领域

本发明属于机器人标定技术领域，涉及机器人视觉伺服目标定位系统，特别是涉及一种基于测距传感器和视觉传感器的视觉伺服自动定位装置。

背景技术

使用相机获取图像，分析图像特征，然后将目标物体的信息反馈给机器人，从而控制机器人运动，称为视觉伺服技术。当前，视觉伺服技术在工业如分拣、3C电子等行业中得到广泛应用。视觉伺服自动定位是指使用相机采集图像，获取目标物体相对于机器人或机器人末端的位置，然后控制机器人运动到相应位置的技术。视觉伺服自动定位技术，是视觉伺服技术的核心。视觉伺服定位技术的准确性决定了机器人最终运动位置的精度。同时由于机器人存在重复定位精度高、而绝对定位精度低的特点，使用视觉伺服定位技术，可以对机器人的绝对定位精度进行标定。

目前，大多数的目标定位在图像空间中完成，仅将定位物体上的图像信息作为特征量，进行计算分析。当相机平行于目标物体时，相机能准确地获得图像中的信息，并控制机器人进行平行移动。但是当相机与目标物体不平行时，将导致图像误差增大，图像特征反馈的信息无法提供足够的信息对机器人末端姿态进行控制，存在自由度不足，误差大，稳定性差的缺点。

如今，高精度的测距传感器得到迅速的发展。为目标物体的平面姿态检测提供了新的方案。将测距传感器与相机融合，使得对目标物体位置和姿态进行高精度定位提供了可能。使用多传感器目标定位方法，首要解决的是传感器的选择和设计集成装置的问题。为此，需要设计一种易于视觉信息与测距信息融合集成的装置，以同时满足伺服中对于机器人姿态控制的简单性、精确性以及稳定性要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构设计合理、集成性好的基于测距传感器和视觉传感器的视觉伺服自动定位装置，可融合多个传感器的特征信息，完成对目标物体位置和姿态的视觉伺服高精度定位任务。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种基于测距传感器和视觉传感器的视觉伺服自动定位装置，包括集成模具、视觉传感器和至少两个测距传感器，所述视觉传感器和所述测距传感器集成安装于所述集成模具上，所述集成模具的顶部设置有用于与机器人的机械臂末端连接块连接的固定转接板；所述视觉传感器和所述测距传感器均与一主控器信号连接。

可选的，所述测距传感器为接触式测距传感器；所述测距传感器均匀分布在所述视觉传感器的外周。

可选的，所述集成模具的底部设置有安装隔板，所述测距传感器均安装于所述安装隔板上，所述视觉传感器悬置于所述安装隔板的上方。

可选的，所述安装隔板的底部还设置有防碰撞板。

可选的，所述视觉传感器通过安装套筒安装于所述集成模具。

可选的，所述测距传感器通过安装支架安装于所述集成模具。

可选的，所述固定转接板上间隔开设有通孔和螺纹孔，所述螺纹孔的外表面设置有螺母放置孔。

可选的，所述安装隔板的中心开设有与所述视觉传感器同轴的透光孔。

可选的，所述安装隔板和所述防碰撞板的中心均开设有与所述视觉传感器同轴的透光孔。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：