[发明专利]一种机器人臂的矫正方法及系统

权利要求书

1.一种机器人臂的矫正方法，包括：

提供一校准板，所述校准板上设有校准图像，所述校准图像包括多个并列设置的黑色菱形，所述黑色菱形数量视机器人大小型号而定，所述校准板背景颜色为白色与黑色菱形区分；

移动所述机器人臂，使机器人臂移动至校准位置处；

提供一线阵相机，安装于所述机器人臂上，检测所述线阵相机上第一扫描线和第二扫描线在所述校准图像上的投影；

根据所述第一扫描线和第二扫描线与所述多个并列的黑色菱形之间的位置关系，得到所述机器人臂的当前姿态；

根据所述当前姿态对所述机器人臂进行一矫正步骤；

提供3个距离传感器，安装于所述线阵相机下方，所述3个距离传感器分布在平行于所述校准板的一个平面内，该矫正方法进一步包括步骤：

S100：以所述三个距离传感器测量线阵相机到校准板的三个距离；

S110：判断三个距离的差值是否小于一预设的阈值；

S111：响应于所述差值大于阈值，根据三个距离传感器的值计算出偏移角度，并对机器人进行重新校准，步骤跳转至S100，直至小于该阈值；

响应于距离传感器测得的差值小于阈值，进行步骤S120：通过使用安装在机器人臂上的线阵相机对两条扫描线位置进行扫描，并得到白色部分和黑色部分的多段扫描线，对白色部分的扫描线进行测量，第一扫描线的白色扫描区域的多段长度分别为D_i，第二扫描线的白色扫描区域的多段长度分别为d_i，其中i表示白色区域扫描线的段数；

根据不同类型的偏移故障，预设多个阈值对不同故障类型进行区分；

S130：确定获得的第一、第二扫描线位于白色区域的扫描线总长度的差是否超过阈值A；

响应于获得的第一、第二扫描线位于白色区域的扫描线总长度的差未超过阈值A，判定机器人臂不存在垂直偏移故障，进行步骤S140：确定第一、第二扫描线位于白色区域的扫描线除了首尾每个对应的小段的长度差是否超过了阈值B；

响应于第一、第二扫描线位于白色区域的扫描线除了首尾每个对应的小段的长度差未超过阈值B，判定机器人臂不存在垂直角度故障，进行步骤S150：确定获得的白色区域首尾两段扫描线长度差是否超过阈值C；

响应于获得的白色区域首尾两段扫描线长度差未超过阈值C，则结束矫正流程。

2.根据权利要求1所述的一种机器人臂的矫正方法，其特征在于：所述机器人臂处于初始校准位置，机器人臂末端姿态正确时，机器人臂零故障，线阵相机所获得的初始校准板图像为：线阵相机的第一扫描线和第二扫描线投影在基于菱形的上下对称位置处，所述第一扫描线和第二扫描线为线段，第一、第二扫描线线段的两端超出首尾两个黑色菱形，且线段两端超出首尾黑色菱形部分长度相等；当机器人臂末端相对于校准板发生偏移时，在校准板表面多个黑色菱形图像的影响下白色区域扫描线长度会发生变化。

3.根据权利要求1所述的一种机器人臂的矫正方法，其特征在于，还包括：

响应于获得的第一、第二扫描线位于白色区域的扫描线总长度的差超过阈值A，进行步骤S131：判定机器人臂存在垂直偏移故障，根据总长度差值和菱形角度计算垂直偏移距离并进行矫正，步骤跳转至S100。

4.根据权利要求1所述的一种机器人臂的矫正方法，其特征在于，还包括：

响应于第一、第二扫描线位于白色区域的扫描线除了首尾每个对应的小段的长度差超过了阈值B，进行步骤S141：判定机器人臂存在垂直角度偏转故障，根据菱形夹角、差值、长度递增关系计算出机器人故障角度并进行矫正，步骤跳转至S100。

5.根据权利要求1所述的一种机器人臂的矫正方法，其特征在于，还包括：

响应于获得的白色区域首尾两段扫描线长度差超过阈值C，进行步骤S151：判定机器人臂发生水平偏移，根据差值计算出水平位移偏移量并进行矫正，步骤跳转至S100。