移動機器人激光打標(biāo)系統(tǒng)及激光打標(biāo)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種移動機器人激光打標(biāo)系統(tǒng)，用于對工件進行激光打標(biāo)，包括移動機器人及與所述移動機器人通信連接的第一面陣成像CCD相機；所述第一面陣成像CCD相機與所述移動機器人相獨立；所述移動機器人包括：移動機構(gòu)；機械臂，設(shè)置于所述移動機構(gòu)上；用于產(chǎn)生激光的激光打標(biāo)機構(gòu)，設(shè)置于所述機械臂的末端；第二面陣成像CCD相機，設(shè)置于所述機械臂的末端，并位于所述激光打標(biāo)機構(gòu)的一側(cè)；及，微型投影儀，設(shè)置于所述機械臂的末端。同時還提供了一種激光打標(biāo)方法。上述移動機器人激光打標(biāo)系統(tǒng)及采用該移動機器人激光打標(biāo)系統(tǒng)，其可降低對工件進行多面打標(biāo)對人力物力成本的高需求，實現(xiàn)了二維/三維打標(biāo)的自動化，并且能夠提高打標(biāo)的準(zhǔn)確性和一致性。
【專利說明】
移動機器人激光打標(biāo)系統(tǒng)及激光打標(biāo)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及激光加工技術(shù)，特別是設(shè)及移動機器人激光打標(biāo)系統(tǒng)及激光打標(biāo)方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近些年來，激光加工廣泛應(yīng)用于眾多工業(yè)領(lǐng)域中，例如激光切割、激光打標(biāo)等。在 進行激光加工前，首先要獲取需要加工的工件的信息及需要加工的圖案、字符或者LOGO等， 然后再對工件進行加工。但是激光在加工過程中的能量是非常高的，所W在激光加工的過 程一定要做好防護工作，避免對操作工人產(chǎn)生傷害。
[0003] 隨著機器人技術(shù)的逐漸成熟，現(xiàn)在機器人慢慢開始替人類執(zhí)行危險、簡單、重復(fù)、 精確、大規(guī)模或者大量的工作。機器人現(xiàn)在廣泛的應(yīng)用于工業(yè)、軍事及家庭等各個領(lǐng)域。因 此，人類已經(jīng)開展了對機器人進行各方面的技術(shù)的研究，尤其在機器人控制及行進裝置方 面，并取得了一定的成就。
[0004] 傳統(tǒng)的激光打標(biāo)系統(tǒng)，在進行激光打標(biāo)時，特別是在對工件進行=維打標(biāo)時，其需 要操作人員進行大量的工作，消耗大量的人力物力成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 基于此，提供一種能夠降低人力物力成本的移動機器人激光打標(biāo)系統(tǒng)，并且還提 供了一種使用該移動機器人激光打標(biāo)系統(tǒng)的激光打標(biāo)方法。
[0006] -種移動機器人激光打標(biāo)系統(tǒng)，用于對工件進行激光打標(biāo)，包括移動機器人及與 所述移動機器人通信連接的第一面陣成像CCD相機;所述第一面陣成像CCD相機與所述移動 機器人相獨立;所述移動機器人包括：
[0007] 移動機構(gòu)；
[000引機械臂，設(shè)置于所述移動機構(gòu)上；
[0009] 用于產(chǎn)生激光的激光打標(biāo)機構(gòu)，設(shè)置于所述機械臂的末端；
[0010] 第二面陣成像CCD相機，設(shè)置于所述機械臂的末端，并位于所述激光打標(biāo)機構(gòu)的一 偵II;及
[0011] 微型投影儀，設(shè)置于所述機械臂的末端。
[0012] -種激光打標(biāo)方法，采用上述移動機器人激光打標(biāo)系統(tǒng)對工件進行打標(biāo)，包括W 下步驟：
[0013] 通過所述第一面陣成像CCD相機對所述工件進行成像，得到工件的外形輪廓信息；
[0014] 根據(jù)所述外形輪廓信息選定所述移動機器人的多個粗略的定位點，并根據(jù)多個粗 略的定位點規(guī)劃所述移動機器人粗略的運動軌跡；
[0015] 當(dāng)所述移動機器人運動至所述粗略的定位點時，所述第二面陣成像CCD相機對所 述工件相對移動機器人的當(dāng)前位置進行成像，并逐步調(diào)整所述機械臂使得所述第二面陣成 像CCD相機的成像中屯、點與所述工件當(dāng)前位置的中屯、點重合，W完成所述定位點的精確定 位；
[0016] 所述微型投影儀將需被標(biāo)記的圖案或形狀投影至所述工件的表面上，所述第二面 陣成像CCD相機對投影圖案進行成像，并得到工件表面的=維信息；
[0017] 根據(jù)所述工件表面的=維信息對所述工件進行打標(biāo)。
[0018] 在其中一個實施例中，所述通過所述第一面陣成像CCD相機對所述工件進行成像， 得到工件的外形輪廓信息的步驟之前，還包括W下步驟：
[0019] 對所述移動機器人的運動坐標(biāo)系與所述第一面陣成像CCD相機的像素坐標(biāo)系及所 述第二面陣成像CCD相機的像素坐標(biāo)系統(tǒng)一至同一坐標(biāo)系。
[0020] 在其中一個實施例中，所述對所述移動機器人的運動坐標(biāo)系與所述第一面陣成像 CCD相機的像素坐標(biāo)系及所述第二面陣成像CCD相機的像素坐標(biāo)系標(biāo)定并統(tǒng)一至同一坐標(biāo) 系的步驟具體為：
[0021] 將所述移動機器人的運動坐標(biāo)系與所述第一面陣成像CCD相機的像素坐標(biāo)系相統(tǒng) 一至同一坐標(biāo)系；
[0022] 將所述移動機器人的運動坐標(biāo)系與所述第二面陣成像CCD相機的像素坐標(biāo)系相統(tǒng) 一至同一坐標(biāo)系。
[0023] 在其中一個實施例中，所述將所述移動機器人的運動坐標(biāo)系與所述第一面陣成像 CCD相機的像素坐標(biāo)系相統(tǒng)一至同一坐標(biāo)系的步驟具體為：
[0024] 將棋盤格標(biāo)定板至于所述移動機器人的工作區(qū)域內(nèi)，W所述棋盤格標(biāo)定板的棋盤 格中屯、點為坐標(biāo)原點建立所述移動機器人的運動坐標(biāo)系，得到所述棋盤格標(biāo)定板的角點在 所述運動坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)；
[0025] 通過所述第一面陣成像CCD相機對所述棋盤格標(biāo)定板進行成像，并對成像圖像進 行處理，W所述棋盤格標(biāo)定板的棋盤格中屯、點為坐標(biāo)原點，建立所述第一面陣成像CCD相機 的像素坐標(biāo)系，得到所述棋盤格標(biāo)定板的角點在所述第一面陣成像CCD相機的像素坐標(biāo)系 內(nèi)的坐標(biāo)；
[0026] 由所述棋盤格標(biāo)定板的角點在所述運動坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)及在所述第一面陣成像 CCD相機的像素坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)，建立所述第一面陣成像CCD相機的像素坐標(biāo)系換算成所述 運動坐標(biāo)系的換算矩陣。
[0027] 在其中一個實施例中，所述將所述移動機器人的運動坐標(biāo)系與所述第二面陣成像 CCD相機的像素坐標(biāo)系相統(tǒng)一至同一坐標(biāo)系的步驟具體為：
[0028] 通過所述第二面陣成像CCD相機對所述棋盤格標(biāo)定板進行成像，并對成像圖像進 行處理，W所述棋盤格標(biāo)定板的棋盤格中屯、點為坐標(biāo)原點，建立所述第二面陣成像CCD相機 的像素坐標(biāo)系，得到所述棋盤格標(biāo)定板的角點在所述第二面陣成像CCD相機的像素坐標(biāo)系 內(nèi)的坐標(biāo)；
[0029] 由所述棋盤格標(biāo)定板的角點在所述運動坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)及在所述第二面陣成像 CCD相機的像素坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)，建立所述第二面陣成像CCD相機的像素坐標(biāo)系換算成所述 運動坐標(biāo)系的換算矩陣，并且可W得到所述第二面陣成像CCD相機的像素坐標(biāo)系與所述運 動坐標(biāo)系間的固定偏移量。
[0030] 在其中一個實施例中，在當(dāng)所述移動機器人運動至所述粗略的定位點時，所述第 二面陣成像CCD相機對所述工件相對移動機器人的當(dāng)前位置進行成像，并調(diào)整所述機械臂 使得所述第二面陣成像CCD相機的成像中屯、點與所述當(dāng)前位置的中屯、點重合，W完成所述 定位點的精確定位的步驟中，調(diào)整所述機械臂使得所述第二面陣成像CCD相機的成像中屯、 點與所述當(dāng)前位置的中屯、點重合，所述移動機器人在該點的運動坐標(biāo)系的坐標(biāo)與所述固定 偏移量之和即為所述移動機器人在該點的精確坐標(biāo)值。
[0031] 在其中一個實施例中，所述將所述移動機器人的運動坐標(biāo)系與所述第二面陣成像 CCD相機的像素坐標(biāo)系相統(tǒng)一至同一坐標(biāo)系的步驟還包括：
[0032] 計算所述第二面陣成像CCD相機成像所得圖像中單個格子的實際長度及像素長 度，由所述實際長度及所述像素長度得到所述第二面陣成像CCD相機的標(biāo)定系數(shù)。
[0033] 上述移動機器人激光打標(biāo)系統(tǒng)及采用該移動機器人激光打標(biāo)系統(tǒng)的激光打標(biāo)方 法中，其可降低對工件進行多面打標(biāo)對人力物力成本的高需求，實現(xiàn)了二維/ =維打標(biāo)的自 動化，并且能夠提高打標(biāo)的準(zhǔn)確性和一致性。
【附圖說明】
[0034] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可W 根據(jù)運些附圖獲得其他實施例的附圖。
[0035] 圖1為本發(fā)明一實施例中移動機器人激光打標(biāo)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0036] 圖2為本發(fā)明一實施例的激光打標(biāo)方法流程圖；
[0037] 圖3為圖1所示移動機器人激光打標(biāo)系統(tǒng)的工作示意圖；及
[0038] 圖4為棋盤格標(biāo)定板的示意圖。
【具體實施方式】
[0039] 為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中 給出了本發(fā)明的較佳實施方式。但是，本發(fā)明可W W許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文 所描述的實施方式。相反地，提供運些實施方式的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容理解的更 加透徹全面。
[0040] 需要說明的是，當(dāng)元件被稱為"固定于"另一個元件，它可W直接在另一個元件上 或者也可W存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認(rèn)為是"連接"另一個元件，它可W是直接連接 到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語"垂直的"、"水平的"、"左"、 "右"W及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。
[0041] 除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的 技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具 體的實施方式的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語"及/或"包括一個或多個 相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
[0042] 請一并參閱圖1，本發(fā)明一實施例的移動機器人激光打標(biāo)系統(tǒng)10,包括移動機器人 100及與第一面陣成像CCD相機200。移動機器人100用來對工件20進行打標(biāo)。第一面陣成像 CCD相機200與移動機器人100通信連接。
[0043] 具體的，移動機器人100包括移動機構(gòu)110、機械臂120、激光打標(biāo)機構(gòu)130、第二面 陣成像CCD相機140及微型投影儀150。
[0044] 移動機構(gòu)110通過轉(zhuǎn)動輪或履帶進行移動。機械臂120設(shè)置于移動機構(gòu)110上。機械 臂120的末端為自由端，可自由移動。激光打標(biāo)機構(gòu)130用于產(chǎn)生激光。激光打標(biāo)機構(gòu)130設(shè) 置于機械臂120的末端。
[0045] 第二面陣成像CCD相機140設(shè)置于機械臂120的末端，并位于激光打標(biāo)機構(gòu)130的一 偵U。第二面陣成像CCD相機140及第一面陣成像CCD相機200均可對工件20進行成像。具體在 本實施例中，第二面陣成像CCD相機140的視場小于第一面陣成像CCD相機200。
[0046] 微型投影儀150設(shè)置于機械臂120的末端。微型投影儀150可將圖案投影至工件20 表面。激光打標(biāo)機構(gòu)130、第二面陣成像CCD相機140及微型投影儀150均可隨機械臂120的末 端移動，且改變工作角度。
[0047] 請一并參閱圖2,本發(fā)明還提供了一種激光打標(biāo)方法，采用上述的移動機器人激光 打標(biāo)系統(tǒng)10對工件20進行打標(biāo)。激光打標(biāo)方法包括W下步驟：
[004引步驟S110,通過第一面陣成像CCD相機對工件進行成像，得到工件的外形輪廓信 息。
[0049] 具體的，工件20放置于移動機器人100的工作范圍內(nèi)，第一面陣成像CCD相機200的 視場可稍大于工件20。第一面陣成像CCD相機200對工件20進行成像后，通過圖像預(yù)處理軟 件求出工件20的外形輪廓信息。
[0050] 需要指出的是，在步驟SllO之前，還可包括步驟SlOl:對移動機器人的運動坐標(biāo)系 與第一面陣成像CCD相機的像素坐標(biāo)系及第二面陣成像CCD相機的像素坐標(biāo)系統(tǒng)一至同一 坐標(biāo)系。
[0化1] 具體的，上述步驟SlOl具體為：
[0052] 步驟SlOla:將移動機器人100的運動坐標(biāo)系與第一面陣成像CCD相機200的像素坐 標(biāo)系相統(tǒng)一至同一坐標(biāo)系。
[0053] 具體的，請一并參閱圖3及圖4,步驟SlOla具體為:將棋盤格標(biāo)定板30至于移動機 器人100的工作區(qū)域內(nèi)，W棋盤格標(biāo)定板30的棋盤格中屯、點為坐標(biāo)原點建立移動機器人100 的運動坐標(biāo)系，W得到棋盤格標(biāo)定板30的角點在運動坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)。
[0054] 通過第一面陣成像CCD相機200對棋盤格標(biāo)定板30進行成像，并對成像圖像進行處 理。W棋盤格標(biāo)定板30的棋盤格中屯、點為坐標(biāo)原點，建立第一面陣成像CCD相機200的像素 坐標(biāo)系。得到棋盤格標(biāo)定板30的角點在第一面陣成像CCD相機200的像素坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)。
[0055] 由棋盤格標(biāo)定板30的角點在運動坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)及在第一面陣成像CCD相機200 的像素坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)，建立第一面陣成像CCD相機200的像素坐標(biāo)系換算成運動坐標(biāo)系的 換算矩陣。
[0056] 具體在本實施例中，請結(jié)合圖3及圖4,圖中0點為標(biāo)定板的中屯、點，此點將作為移 動機器人100運動坐標(biāo)系的原點。xy坐標(biāo)系為移動機器人100機械手的運動坐標(biāo)系。坐標(biāo)系 中的點D1、D2、D3為選定的S個點，選定的點必須為棋盤格中的角點，W此才能確定選定點 在移動機器人100點位運動坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。通過人工選定，點D1、D2、D3在圖像上的像素坐 標(biāo)已知。假設(shè)=個點的像素坐標(biāo)分別為(31，(：1)，（1?2，〔2)，（1?，〔3)，根據(jù)建立的移動機器人 100運動坐標(biāo)系，點Dl、D2、D3在移動機器人100運動坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為(-4,6)、（6,2)、 (4,-4)(在本發(fā)明中，棋盤格一個小方格的規(guī)格為2mmX 2mm)。由此，可建立一個像素點坐標(biāo) 換算至移動機器人100點位運動坐標(biāo)的換算矩聞
，即：
[0化7]
[0058] 計算出換算矩陣Matrix的各個值后，就可根據(jù)換算矩陣將圖像上的各個點轉(zhuǎn)換為 移動機器人100運動坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。
[0059] 步驟Sicnb:將移動機器人100的運動坐標(biāo)系與第二面陣成像CCD相機140的像素坐 標(biāo)系相統(tǒng)一至同一坐標(biāo)系。
[0060] 步驟Sicnb具體為:通過第二面陣成像CCD相機140對棋盤格標(biāo)定板30進行成像，并 對成像圖像進行處理。W棋盤格標(biāo)定板30的棋盤格中屯、點為坐標(biāo)原點，建立第二面陣成像 CCD相機140的像素坐標(biāo)系，得到棋盤格標(biāo)定板30的角點在第二面陣成像CCD相機140的像素 坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)。整個像素坐標(biāo)系建立的過程與第一面陣成像CCD相機200的像素坐標(biāo)系的 建立過程相似。
[0061] 由棋盤格標(biāo)定板30的角點在運動坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)及在第二面陣成像CCD相機140 的像素坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)，建立第二面陣成像CCD相機140的像素坐標(biāo)系換算成運動坐標(biāo)系的 換算矩陣，并且可W得到第二面陣成像CCD相機140的像素坐標(biāo)系與運動坐標(biāo)系間的固定偏 移量。
[0062] 此外，步驟Sicnb還可包括:計算第二面陣成像CCD相機140成像所得圖像中單個格 子的實際長度及像素長度，由實際長度及像素長度得到第二面陣成像CCD相機140的標(biāo)定系 數(shù)。
[0063] 步驟S120,根據(jù)外形輪廓信息選定移動機器人的多個粗略的定位點，并根據(jù)多個 粗略的定位點規(guī)劃移動機器人粗略的運動軌跡。
[0064] 具體的，在得到工件20的外形輪廓信息后，可W通過人工的方式，在第一面陣成像 CCD相機200的系統(tǒng)軟件上選擇移動機器人100的點位信息，并將點位信息通過上述得到的 換算矩陣換算成移動機器人100運動坐標(biāo)系坐標(biāo)，由此對移動機器人100的運動軌跡進行粗 略規(guī)劃。
[0065] 步驟S130,當(dāng)移動機器人運動至粗略的定位點時，第二面陣成像CCD相機對工件相 對移動機器人的當(dāng)前位置進行成像，并逐步調(diào)整機械臂使得第二面陣成像CCD相機的成像 中屯、點與當(dāng)前位置的中屯、點重合，W完成定位點的精確定位。
[0066] 具體的，移動機器人100運動到各個點位之后，由第二面陣成像CCD相機140對工件 20當(dāng)前位置進行成像，并逐步調(diào)整機械臂120使得第二面陣成像CCD相機140中屯、點與工件 20在當(dāng)前成像位置的中屯、點重合，W完成定位點的精確定位。由此，可對移動機器人100的 運動軌跡進行精確規(guī)劃。
[0067] 需要指出的是，在上述步驟中，調(diào)整機械臂120使得第二面陣成像CCD相機140的成 像中屯、點與當(dāng)前位置的中屯、點重合時，移動機器人100在該點的運動坐標(biāo)系的坐標(biāo)與固定 偏移量之和即為移動機器人100在該點的精確坐標(biāo)值。
[0068] 步驟S140,微型投影儀將需被標(biāo)記的圖案或形狀投影至工件的表面上，第二面陣 成像CCD相機對投影圖案進行成像，并得到工件表面的=維信息。
[0069] 當(dāng)移動機器人100運動到需要打標(biāo)的精確位置時，由微型投影儀150對當(dāng)前的工件 20位置進行投影。然后由第二面陣成像CCD相機140對投影圖案進行成像，W而得到工件20 的S維信息。
[0070] 微型投影儀150可為數(shù)字式微型投影儀150。需要指出的是，數(shù)字式微型投影儀150 的位置盡可能要與被投影工件20(即工件20)成直角才能保證投影效果，如果無法保證微型 投影儀150與工件20間的垂直，投影出來的圖形就會產(chǎn)生梯形，在運種情況下，需要對梯形 進行校正，保證圖像成標(biāo)準(zhǔn)的矩形。梯形校正通常有兩種方法:光學(xué)梯形校正和數(shù)碼梯形校 正，光學(xué)梯形校正是指通過調(diào)整鏡頭的物理位置來達到調(diào)整梯形的目的，另一種數(shù)碼梯形 校正是通過軟件的方法來實現(xiàn)梯形校正。具體在本實施例中，對梯形校正采用軟件校正的 方法。
[0071] 步驟S150,根據(jù)工件20表面的=維信息對工件20進行打標(biāo)。
[0072] 激光打標(biāo)機構(gòu)130根據(jù)所獲得的工件20的=維信息對工件20進行打標(biāo)。
[0073] 上述移動機器人激光打標(biāo)系統(tǒng)10及采用該移動機器人激光打標(biāo)系統(tǒng)10的激光打 標(biāo)方法中，其可降低對工件20進行多面打標(biāo)對人力物力成本的高需求，實現(xiàn)了二維/ =維打 標(biāo)的自動化，并且能夠提高打標(biāo)的準(zhǔn)確性和一致性。
[0074] W上所述實施例的各技術(shù)特征可W進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實 施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要運些技術(shù)特征的組合不存 在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。
[0075] W上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并 不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來 說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可W做出若干變形和改進，運些都屬于本發(fā)明的保護 范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)W所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1. 一種移動機器人激光打標(biāo)系統(tǒng)，用于對工件進行激光打標(biāo)，其特征在于，包括移動機 器人及與所述移動機器人通信連接的第一面陣成像CCD相機;所述第一面陣成像CCD相機與 所述移動機器人相獨立;所述移動機器人包括： 移動機構(gòu)； 機械臂，設(shè)置于所述移動機構(gòu)上； 用于產(chǎn)生激光的激光打標(biāo)機構(gòu)，設(shè)置于所述機械臂的末端； 第二面陣成像CCD相機，設(shè)置于所述機械臂的末端，并位于所述激光打標(biāo)機構(gòu)的一側(cè)； 及 微型投影儀，設(shè)置于所述機械臂的末端。2. -種激光打標(biāo)方法，采用如權(quán)利要求1所述的移動機器人激光打標(biāo)系統(tǒng)對工件進行 打標(biāo)，其特征在于，包括以下步驟： 通過所述第一面陣成像CCD相機對所述工件進行成像，得到工件的外形輪廓信息； 根據(jù)所述外形輪廓信息選定所述移動機器人的多個粗略的定位點，并根據(jù)多個粗略的 定位點規(guī)劃所述移動機器人粗略的運動軌跡； 當(dāng)所述移動機器人運動至所述粗略的定位點時，所述第二面陣成像CCD相機對所述工 件相對移動機器人的當(dāng)前位置進行成像，并逐步調(diào)整所述機械臂使得所述第二面陣成像 CCD相機的成像中心點與所述工件當(dāng)前位置的中心點重合，以完成所述定位點的精確定位； 所述微型投影儀將需被標(biāo)記的圖案或形狀投影至所述工件的表面上，所述第二面陣成 像CCD相機對投影圖案進行成像，并得到工件表面的三維信息； 根據(jù)所述工件表面的三維信息對所述工件進行打標(biāo)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光打標(biāo)方法，其特征在于，所述通過所述第一面陣成像CCD 相機對所述工件進行成像，得到工件的外形輪廓信息的步驟之前，還包括以下步驟： 對所述移動機器人的運動坐標(biāo)系與所述第一面陣成像CCD相機的像素坐標(biāo)系及所述第 二面陣成像C⑶相機的像素坐標(biāo)系統(tǒng)一至同一坐標(biāo)系。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光打標(biāo)方法，其特征在于，所述對所述移動機器人的運動坐 標(biāo)系與所述第一面陣成像CCD相機的像素坐標(biāo)系及所述第二面陣成像CCD相機的像素坐標(biāo) 系標(biāo)定并統(tǒng)一至同一坐標(biāo)系的步驟具體為： 將所述移動機器人的運動坐標(biāo)系與所述第一面陣成像CCD相機的像素坐標(biāo)系相統(tǒng)一至 同一坐標(biāo)系； 將所述移動機器人的運動坐標(biāo)系與所述第二面陣成像CCD相機的像素坐標(biāo)系相統(tǒng)一至 同一坐標(biāo)系。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光打標(biāo)方法，其特征在于，所述將所述移動機器人的運動坐 標(biāo)系與所述第一面陣成像CCD相機的像素坐標(biāo)系相統(tǒng)一至同一坐標(biāo)系的步驟具體為： 將棋盤格標(biāo)定板至于所述移動機器人的工作區(qū)域內(nèi)，以所述棋盤格標(biāo)定板的棋盤格中 心點為坐標(biāo)原點建立所述移動機器人的運動坐標(biāo)系，得到所述棋盤格標(biāo)定板的角點在所述 運動坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)； 通過所述第一面陣成像CCD相機對所述棋盤格標(biāo)定板進行成像，并對成像圖像進行處 理，以所述棋盤格標(biāo)定板的棋盤格中心點為坐標(biāo)原點，建立所述第一面陣成像CCD相機的像 素坐標(biāo)系，得到所述棋盤格標(biāo)定板的角點在所述第一面陣成像CCD相機的像素坐標(biāo)系內(nèi)的 坐標(biāo)； 由所述棋盤格標(biāo)定板的角點在所述運動坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)及在所述第一面陣成像CCD相 機的像素坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)，建立所述第一面陣成像CCD相機的像素坐標(biāo)系換算成所述運動 坐標(biāo)系的換算矩陣。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光打標(biāo)方法，其特征在于，所述將所述移動機器人的運動坐 標(biāo)系與所述第二面陣成像CCD相機的像素坐標(biāo)系相統(tǒng)一至同一坐標(biāo)系的步驟具體為： 通過所述第二面陣成像CCD相機對所述棋盤格標(biāo)定板進行成像，并對成像圖像進行處 理，以所述棋盤格標(biāo)定板的棋盤格中心點為坐標(biāo)原點，建立所述第二面陣成像CCD相機的像 素坐標(biāo)系，得到所述棋盤格標(biāo)定板的角點在所述第二面陣成像CCD相機的像素坐標(biāo)系內(nèi)的 坐標(biāo)； 由所述棋盤格標(biāo)定板的角點在所述運動坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)及在所述第二面陣成像CCD相 機的像素坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)，建立所述第二面陣成像CCD相機的像素坐標(biāo)系換算成所述運動 坐標(biāo)系的換算矩陣，并且可以得到所述第二面陣成像CCD相機的像素坐標(biāo)系與所述運動坐 標(biāo)系間的固定偏移量。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光打標(biāo)方法，其特征在于，在當(dāng)所述移動機器人運動至所述 粗略的定位點時，所述第二面陣成像CCD相機對所述工件相對移動機器人的當(dāng)前位置進行 成像，并調(diào)整所述機械臂使得所述第二面陣成像CCD相機的成像中心點與所述當(dāng)前位置的 中心點重合，以完成所述定位點的精確定位的步驟中，調(diào)整所述機械臂使得所述第二面陣 成像CCD相機的成像中心點與所述當(dāng)前位置的中心點重合，所述移動機器人在該點的運動 坐標(biāo)系的坐標(biāo)與所述固定偏移量之和即為所述移動機器人在該點的精確坐標(biāo)值。8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光打標(biāo)方法，其特征在于，所述將所述移動機器人的運動坐 標(biāo)系與所述第二面陣成像C⑶相機的像素坐標(biāo)系相統(tǒng)一至同一坐標(biāo)系的步驟還包括： 計算所述第二面陣成像CCD相機成像所得圖像中單個格子的實際長度及像素長度，由 所述實際長度及所述像素長度得到所述第二面陣成像CCD相機的標(biāo)定系數(shù)。
【文檔編號】B23K26/70GK105904107SQ201610256146
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】閆靜, 李玉廷, 王光能, 舒遠(yuǎn), 李人杰, 高云峰
【申請人】大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司, 深圳市大族電機科技有限公司