[发明专利]一种基于视觉传感器的三维测力平台

摘要

一种基于视觉传感器的三维测力平台。本发明涉及一种测力平台。包括主体框架，包括保证相机与主体框架相对位置的相机固定机构以及控制机器人在主体框架初始位置的测力调整系统，通过调整机器人的初始位置使二维码在相机的光心与焦点的连线上，在已知二维码边长和相机内参矩阵的情况下，使用迭代法求解出当前相机在二维码坐标系下的位姿，利用RPP算法，消除迭代过程局部最小值带来的错误结果，保证定位结果的正确性，进而得到机器人位姿信息与力信号融合；该平台适用于三维空间力信号的测定，具有广泛的应用前景。

主权项

一种基于视觉传感器的三维测力平台其特征在于包括：主体框架，主体框架包括保证相机与主体框架相对位置的相机固定机构以及控制机器人在主体框架初始位置的调整系统，通过调整机器人的初始位置使二维码在相机的光心与焦点的连线上，防止测力时因机器人抖动而检测不到二维码；支撑机构，主体框架与支撑机构连接，支撑机构包括动力输入部分、自适应调整部分，实现机器人不同初始角度下力的测试、主体框架粗定位部分与主体框架精定位部分，粗定位部分保证主体框架与地面大致呈90度，精定位部分通过调整传动机构保证主体框架与地面夹角的误差在0.015度范围内；基座，支撑机构连接在基座平整的上底面，基座的设计可以省去每次安装调试时支撑机构对中位置的调整；力信号采集系统，主要包括信号采集系统与信号处理系统，信号采集系统通过S型高精度拉压力计实现，信号处理系统读取S型高精度拉压力计返回的电压值并通过MODBUS协议，转换为力大小信号；视觉系统，使用ARToolKitPlus提供的二维码作为视觉标记，并将二维码张贴在机器人本体上，在已知二维码边长和相机内参矩阵的情况下，使用迭代法求解出当前相机在二维码坐标系下的位姿，利用RPP算法，消除迭代过程局部最小值带来的错误结果，保证定位结果的正确性，进而得到机器人位姿信息，与力信号融合。