[实用新型]机械手与3D相机的旋转式自动标定模块

说明书

本申请提供了一种机械手与3D相机的旋转式自动标定模块，运用于机械手3D视觉标定技术领域，本申请提出的自动标定模块，该标定模块可安装或分离的设置在机械手标定面，标定面位于机械手的操作端部，其包括标定板和标定件，其中，标定板，其在边沿位置开设有若干相互平行的导轨；标定件，其数量为四个，其包括柱体和标定圆盘，标定圆盘固定设置在柱体的一端，柱体的另一端插入至导轨中进行平移活动；其用于实现机械手与3D视觉相机的坐标系标定，达到减少机械手多余的动作，快速标定机械手坐标系与相机坐标系统，可反向计算机械手实际动作的角度。

技术领域

本申请涉及机械手3D视觉标定技术领域，特别涉及为一种机械手与3D相机的旋转式自动标定模块。

背景技术

激光3D视觉需实现引导机械手动作的前提是将激光3D相机中的坐标系与机械手的世界坐标系统一起来才可以进行精准的引导。

目前现有技术已有的引导技术分为两大类：

1.相对值引导：即示教模板法

2.绝对值引导：无需进行示教只需要执行机构读取视觉系统所给出的点位信息即可按照项目需求实现其功能。

相对值引导技术中：需要执行机构事先进行一次示教动作，并且完全符合项目工艺需求的前提条件下作为一个模板才可以让视觉进一步实施。此方法兼容性低，并且示教耗时会根据项目需求的不同而造成难度不同和时间不确定性。同时在特定场合，如超高精度场合、点位复杂数量极其之多的情况下，示教是无法进行实施的并且不会被客户所接收。

绝对值引导技术：可以在执行机构不发生位移的情况下，让3D视觉相机中的坐标系与执行机构的坐标系一次性统一在一起，3D视觉所获取的图像中的点位数据即执行机构中的坐标系数据。这种操作方法固定并且兼容性非常好，实际项目需求中如果需要进行修改就可以直接在图像中进行修改即可，无需进行第二次标定。

但是目前针对市面上的3D视觉与六轴机械手所使用的绝对值引导标定技术存在一些缺陷如下述：

1.想要达到超高精度的标定必须将整个标定框架制作得非常的复杂。

2.标定方法较为繁琐，需要经过多次的不同位置的3D相机成像，同时机械手本身需要每次设定到相机视野内的固定区域，以确保计算数据后的准确性。

3.已有的标定方法都是基于六轴机械手的实际的计算表述数据来决定，无法对机械手的位姿数据描述进行闭环的测验(测验六轴机械手在相机的实际位姿变化数据与六轴机械手本身系统计算描述位姿数据对比的准确性)从而实现机械手的数据准确性反馈以至于确保整个系统的稳定性。

发明内容

本申请提供一种机械手与3D相机的旋转式自动标定模块，减少机械手多余的动作，快速标定机械手坐标系与相机坐标系统，可反向计算机械手实际动作的角度，然后与机械手本身的数据表示进行对比来验证机械手的角度的精度数据，快速确认机械手的性能，标定完成以后装配好针尖可实现外部RTCP功能，增加机械手柔性化，高精度标定完成后可实现机械手抓取产品后的多次扫描并且实现自动拼接功能，扫描过程中可发挥机械手最大姿态灵活性优势，执行时机械手抓取着产品进行执行同样可最大发挥六轴机械手的位姿优势。

本申请为解决技术问题采用如下技术手段：

本申请提出的机械手与3D相机的旋转式自动标定模块，所述标定模块可安装或分离的设置在机械手标定面，所述标定面位于机械手的操作端部，所述标定模块包括：

标定板，其在边沿位置开设有若干相互平行的导轨；

标定件，其数量为四个，其包括柱体和标定圆盘，所述标定圆盘固定设置在柱体的一端，所述柱体的另一端插入至导轨中进行平移活动。

进一步地，所述导轨数量为两条，分别位于标定板两侧的边沿位置，每条所述导轨上设置由两个标定件。