[发明专利]一种机器人臂的矫正方法及系统

说明书

本发明涉及机器人校准领域，提供了一种机器人臂的矫正方法及系统，该系统包括基座、机器人臂、距离传感器、线阵相机、校准板、用于控制机器人臂的设备，其中，用于控制机器人臂的设备包括处理器；采用一种新的菱形图像作为校准板图像，校准板显示用于自诊断的校准标记；多个距离传感器，安装在机器人臂上并且被配置为测量所述距离传感器至所述校准板的距离；线阵相机，安装在机器人臂上并且被配置为获取所述校准标记的图像；处理器，被配置为：将机器人臂移动到预设校准位置，处理距离传感器获得的数据以校准线阵相机镜头平行于校准板，处理线阵相机获得的数据以判定机器人偏移类型并矫正。

技术领域

本发明涉及机器人校准领域，尤其是一种机器人臂的矫正方法及系统。

背景技术

机器人经常会做一些重复性的工作，当机器人无法精确的控制或在机器人拾取和放置功能被重复执行时会出现未对准的情况，使得步骤精度下降。所以机器人的精度测定是机器人质量评价中重要的一个环节。

现有技术(US10471601)虽然提出了通过图像传感器对校准板 图像进行处理判决，但判决过程需要采用手眼标定等复杂的图像处理技术，需要较大的计算量，对机器的硬件处理能力要求较高。

现有技术(CN109382817A)提出的是更换电机后的机器人位置调整，其中运用到的只有角度调节，并且同样需要对图像整体进行采集和识别，计对机器的硬件要求较高。

发明内容

有鉴于此，本发明采用一种新的矫正图像，通过线阵相机对图像进行扫描，测量出关键值长度即可判断处机器精度故障原因并且对其单独进行矫正，具有计算量较小、速度快的优点。

根据一个或多个示例性实施例，提供一种机器人臂的矫正方法，所述方法包括：

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。

所述方法还包括：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。

所述方法还包括：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。