[发明专利]一种面向自动装配的基于结构特征的零件坐标标定方法

摘要

本发明涉及一种面向自动装配的基于结构特征的零件坐标标定方法。根据零件结构确定能够准确对零件姿态、位置作出判断的特征结构，该结构能够完全实现零件在空间中的位置姿态的限定。通过非接触式测量，测量出当前坐标系下的零件的坐标值。通过多坐标系转换算法，将零件坐标位置进行标定。通过坐标值、零件特征和零件配合面间的几何关系，获取零件配合面的位姿数据，将数据传递给机器人控制系统，驱动机器人将零件定位至被装配位置。

主权项

1.一种面向自动装配装置的基于结构特征的零件坐标标定方法，自动装配装置包括一个具有末端执行器的零件抓取机器人；其特征在于，包括以下步骤：步骤一、定义零件识别的双目系统坐标系Oc1，零件抓取机器人的基坐标系Ob与末端执行器坐标系Oe，舱体装配平台坐标系Op，舱体坐标系Oo，测量抓取机器人位姿与安装平台定位的双目系统坐标系Oc2；步骤二、零件识别的双目系统(1)对零件(5)进行特征识别，建立零件(5)在零件识别的双目系统(1)下的起始坐标系Ow1，获取零件起始位置特征向量Mw1；步骤三、标定获得零件识别的双目系统坐标系到机器人末端执行器坐标系的转换关系标定获得测量抓取机器人位姿与安装平台定位的双目系统到机器人末端执行器坐标系的转换关系步骤四、在零件抓取机器人控制器中读取机器人末端执行器坐标系到机器人基坐标系的下的转换关系计算获得零件起始坐标系到机器人基坐标系的转换关系为零件起始坐标系在机器人基坐标系下的坐标系为在机器人基坐标系下的特征向量为步骤五、标定获得舱体坐标系到装配平台的坐标系的转换关系步骤六、测量抓取机器人位姿与安装平台定位的双目系统(7)通过测量舱体装配平台(4)的标志点，获得标志点在双目系统坐标系O_c2下的坐标，从而计算出舱体装配平台坐标系O_p到测量抓取机器人位姿与安装平台定位的双目系统坐标系O_c2的转换矩阵步骤七、获得舱体坐标系到在机器人基坐标系下的坐标系的转换关系为步骤八、获取零件(5)安装在舱体坐标系Oo下的目标位置坐标点坐标O_W2(x_w2，y_w2，z_w2)与目标位置特征向量M_w2；计算目标位置坐标在机器人基坐标系下的坐标为则目标位置特征向量M_w2在机器人基坐标系下的特征向量为步骤九、在零件抓取机器人控制器内输入零件起始位置点坐标特征向量和目标位置点坐标特征向量控制末端执行器通过零件识别的双目系统(1)从存放零件的物料托盘中定位并抓取零件(5)，通过测量抓取机器人位姿与安装平台定位的双目系统(7)的定位舱体(6)中零件安装的指定位置并将零件放置到指定位置。