[实用新型]一种携带球形合作目标的工业机器人位姿在线标定装置

说明书

本实用新型公开了一种携带球形合作目标的工业机器人位姿在线标定装置，包括固定在工业机器人末端的作业机械手上的球形合作目标，工业机器人的旁侧通过立体相机安装支架支撑安装立体相机，球形合作目标具有球面的局部轮廓特征，工业机器人保持标定位置坐标不变带动球形合作目标运动至多个标定姿态，立体相机采集球形合作目标的图像，根据工业机器人在各标定姿态下球形合作目标的位姿变化，获得立体相机与工业机器人的位姿转换信息。使用本实用新型的标定过程简单、高效、高精度，无需拆卸机械手，可自动化实现，在智能机器人作业过程中，也能在线校验或标定工业机器人与立体相机位姿坐标转换矩阵。

技术领域

本实用新型属于智能工业机器人技术领域，具体涉及一种携带球形合作目标的工业机器人位姿在线标定装置。

背景技术

工业生产领域，将立体相机固定安装，基于立体相机测量数据，引导工业机器人生产作业的场景非常多。立体相机测量获得的是自身坐标系下的测量数据，必须将其高精度地转换为工业机器人末端机械手或其它工艺执行单元需要的工业机器人坐标系下的数据，智能工业机器人在使用前，需要标定工业机器人与立体相机的安装位姿，求解坐标转换矩阵。

行业内目前绝大多数采用的是传统的2D工业相机与工业机器人坐标转换矩阵的标定方法，即将作业机械手拆下，在工业机器人末端安装棋盘格等合作目标，存在的标定步骤多，耗时长，精度低，自动化困难，精度低，无法在使用过程中在线校验或标定面结构光立体相机与工业机器人的坐标转换矩阵。

行业内也有采用立体合作目标进行标定的方案，提前已知立体合作目标与机械臂法兰的结构尺度，同样存在需要将作业机械手拆下，离线标定完成，再进行使用的问题。该种标定方法对立体合作目标的加工要求高，成本高，准备周期长，并且为了准确评价立体合作目标的点云数据质量，标定算法复杂，易出错，在线自动化算法有难度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种携带球形合作目标的工业机器人位姿在线标定装置，标定过程简单、高效、高精度，无需拆卸机械手，可自动化实现，在智能机器人作业过程中，也能在线校验或标定工业机器人与立体相机位姿坐标转换矩阵。

为了实现上述目的，本实用新型有如下的技术方案：

一种携带球形合作目标的工业机器人位姿在线标定装置，包括固定在工业机器人末端的作业机械手上的球形合作目标，工业机器人的旁侧通过立体相机安装支架支撑安装立体相机，球形合作目标具有球面的局部轮廓特征，工业机器人保持标定位置坐标不变带动球形合作目标运动至多个标定姿态，立体相机采集球形合作目标的图像，根据工业机器人在各标定姿态下球形合作目标的位姿变化，获得立体相机与工业机器人的位姿转换信息。

作为本实用新型标定装置的一种优选方案，所述球形合作目标由数量为一个或多个球体组成，球体均处在立体相机视场范围内。

作为本实用新型标定装置的一种优选方案，所述球形合作目标的多个球体为分立的球体。

作为本实用新型标定装置的一种优选方案，所述的球形合作目标采用兵乒球制作而成。

作为本实用新型标定装置的一种优选方案，所述球形合作目标根据立体相机的视场范围，采用胶粘固定在作业机械手上。

作为本实用新型标定装置的一种优选方案，所述工业机器人与立体相机安装支架固定在同一个水平台面上。

作为本实用新型标定装置的一种优选方案，所述工业机器人采用AUBO六轴工业机器人。

作为本实用新型标定装置的一种优选方案，所述立体相机采用ZIVID立体相机。

相较于现有技术，本实用新型有如下的技术方案：