[发明专利]一种搬运机械手的物料位置标定方法

说明书

本发明公开一种搬运机械手的物料位置标定方法，包括以下步骤：建立平面坐标系，先假设物料的旋转中心为已知的坐标点O_已知；在平面坐标系中，机械手的旋转臂绕旋转中心连续转动三次，位于旋转臂的末端的物料所处的位置分别用A、B、C代表；求A、B、C的坐标，和求得线段AB、OA、OB的长度，再求线段AB和OA的方位角；求得物料的旋转中心，并验证；先示教一个放料位置，得到物料的特征中心的坐标和角度；重新吸取一个新的物料，相机获得当前物料的特征中心的坐标和角度；根据绕点旋转公式，得到物料在旋转后的坐标位置；计算物料在旋转后的偏移量。本发明只需获取一次物料的图像，搬运机械手即可完成纠偏工作，尤其适用于节拍要求严格的场合。

技术领域

本发明涉及搬运机械手技术领域，具体涉及一种搬运机械手的物料位置标定方法。

背景技术

搬运机器人是近代高科技自动化的产物，能够根据设定的指令进行自动化的搬运工作；其中，机械手是搬运机器人的主要代表，可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人手和机器各自的优点，基于作业的准确性和通用性，从而在国民经济各领域有着广阔的发展前景，逐渐进入工业全自动化时代，实现制造业升级，推进制造2025的进程。

在现有的自动化生产领域中，物料的位置关系以及摆放姿态主要靠机械手上的各种传感器感应或者图像识别来确定，例如在机械手搬运物料的过程中，需要对物料进行标定，从而确保机械手能精确地将物料放置在预定的位置上。

具体地，在相机往上对物料进行标定的场合中，现有技术中常用的标定方法主要包括两种：其一，利用机械手自带的刷新函数，计算出物料中心距离Tool0的偏移值以及偏移角度，最后通过类似ToolSet的函数，直接设置成机械手的TCP工具，即可直接使用更新后的工具进行纠偏放料。其二，采取两步走的方法进行纠偏，第一次拍照计算物料的角度，让机械手旋转至物料放置的角度一致。第二次拍照计算与标准模板相比较XY的偏移量，再次让机械手平移到放料位置。

上述第一种物料位置标定方法，虽然比较简单方便，但是标定程序需要跟特定的机械手进行绑定，不能广泛应用。而第二种物料位置标定方法，适合所有机械手以及执行机构使用，但是需要拍两次，不适合用于节拍要求严格的场合。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种搬运机械手的物料位置标定方法，该物料位置标定方法只需获取一次物料的图像，搬运机械手即可得到物料对应的偏移参数，完成纠偏工作，能够应用于各种机械手搬运的标定场合，尤其是适用于节拍要求严格的场合。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种搬运机械手的物料位置标定方法，包括以下步骤：

建立物料搬运的平面坐标系，先假设物料的旋转中心为已知的坐标点O_已知(O_X已知，O_Y已知)；在平面坐标系中，将用于抓取物料的机械手的旋转臂绕着假设的旋转中心在同一个方向连续转动三次，每次转动的角度相同，位于旋转臂的末端的物料在三次转动后所处的位置分别用A、B、C代表；根据转动的角度以及坐标规律，求得A、B、C的坐标；连接点A和点B，并先后求得直线段AB、OA、OB的长度，再求得线段AB和OA在本平面坐标系中的方位角；基于A点坐标、L_OA以及α_OA的方位角求得物料的旋转中心，并进行有效验证；

先示教一个放料位置，然后让机械手抓取物料，并将物料移动至相机的拍照位置；相机从下往上对物料进行拍照，并得出物料的特征中心的坐标值以及角度；重新吸取一个新的物料，相机对其进行拍照，获得当前物料的特征中心的坐标值以及角度；根据绕点旋转公式，得到物料在旋转后的坐标位置；计算物料在旋转后的偏移量，并向机械手发送对应的偏移指令，机械手将物料搬运至目标位置上。