一種視覺智能數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)變換方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種視覺智能數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)變換方法，包括以下步驟：將機器視覺單元與機器人數(shù)控單元連接；通過該機器視覺單元攝取工件的成像坐標位姿，并將該成像坐標位姿發(fā)送至位姿標準模塊；該位姿標準模塊將該成像坐標位姿轉(zhuǎn)換為世界空間坐標位姿，并發(fā)送至數(shù)控單元。相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明在視覺子系統(tǒng)和數(shù)控子系統(tǒng)內(nèi)部固化了處理算法，具體將該處理算法固化在一位姿標準模塊中。因此，應用工程師在工程開發(fā)中，無需牽涉理論性強的計算過程，僅需關注數(shù)控系統(tǒng)的應用開發(fā)和機器人本體、機器視覺單元的參數(shù)設定，既滿足核心算法保密要求也縮短了開發(fā)周期。
【專利說明】一種視覺智能數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)變換方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于先進制造及機器人控制領域，涉及一種數(shù)據(jù)變換方法，特別是一種視覺智能數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)變換方法。

【背景技術】
[0002]機器視覺應用于機器人控制領域是目前機器人工業(yè)化應用的重要里程碑。獨立的工業(yè)機器人應用受場地、加工目標、加工方式及開發(fā)效率的多重約束，應用推廣面窄量少。集成了視覺智能數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控裝備或工業(yè)機器人可以在更大工作空間執(zhí)行更加復雜、細膩的動作，可以在平面內(nèi)定位工件位置，將工件坐標變換到機器人坐標后由機器人執(zhí)行抓取動作。
[0003]機器視覺系統(tǒng)可以用于噴涂工件邊界和質(zhì)心的定位，進而解決噴涂機器人末端實際位置與期望位置誤差過大的問題；機器視覺用于產(chǎn)品質(zhì)量檢測，可通過智能數(shù)控裝備對良/次品進行分類；雙目機器視覺可用于三維空間中立體目標的識別和檢測，視覺智能工業(yè)機器人可以實現(xiàn)對立體目標的抓取和跟蹤等動作。機器視覺應用于機器人的優(yōu)勢在于獲取信息量大、處理快捷、精度及自動化程度較高且成本不高。
[0004]目前，機器視覺系統(tǒng)與機器人控制器的集成，已越來越多地應用于工程中，但存在應用開發(fā)難度大的問題，而且可開發(fā)性不高，開發(fā)效率低下，技術可靠性和適用性不高，發(fā)展較困難。其中，視覺智能機器人對目標工件的標定是視覺智能數(shù)控技術應用的關鍵環(huán)節(jié)。
[0005]理論上，相關高校和科研院所從理論上解決了矩陣齊次變換方程的誤差積累問題，確保了視覺系統(tǒng)的標定精度，為機器視覺進入工業(yè)機器人應用掃清了障礙。相關標定方法的理論分析及成果發(fā)布集中于機器人手眼視覺相機系統(tǒng)內(nèi)、外部參數(shù)的優(yōu)化求解。然而，這些方法在條件設定或狀態(tài)約束有要求，因此距離應用有一定距離。
[0006]現(xiàn)有技術中，ABB公司2004年公開了用于標定機器人末端TCP的文獻，見“ProductManuals, ABB Robot Document IRB 1410 M2004, 2004”，具體的在機器人所加工目標工件上建立的坐標系為工件坐標系，機器人通常工作在工件坐標系下，工件坐標系的建立可由“三點法”標定得到。工件坐標系是根據(jù)目標工件位姿自由建立的，但建立的方法不僅限于“三點法”，甚至可把機器人基坐標系等同為工件坐標系，其目的是為方便機器人對工件的加工。
[0007]在現(xiàn)有技術中的這些方法的實質(zhì)都是將工件、機器人及相機成像系統(tǒng)坐標系統(tǒng)一，忽略相機成像深度信息，簡化標定方法，減少計算量，易于現(xiàn)場實施。然而，其集成開發(fā)模式體現(xiàn)為:根據(jù)具體的機器人應用目標，選型機器人本體和機器視覺系統(tǒng)，需分別對機器人控制器和機器視覺系統(tǒng)開發(fā)。開發(fā)過程采用PC架構(gòu)，則因涉及不同系統(tǒng)平臺采用不同開發(fā)模式而導致控制器和視覺系統(tǒng)間數(shù)據(jù)傳輸、共享、交換及數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理，坐標變換及處理數(shù)據(jù)融合方面難度較大。
[0008]因此，限于基本開發(fā)工具特點，開發(fā)過程所涉及建模、求解、轉(zhuǎn)換、輸出等環(huán)節(jié)沒有標準模式，需依賴控制對象訂制開發(fā)，一旦對象構(gòu)型、參數(shù)、位姿、配置等發(fā)生改變，則需重新進行標定，甚至處理算法也會做出相應調(diào)整。這種開發(fā)模式，對人員素質(zhì)要求高，開發(fā)資源耗費大且效率不高，后續(xù)改進、維護困難。開發(fā)方式的不同引起工程實施效率和實施質(zhì)量的差別，體現(xiàn)在工程中即產(chǎn)品良率、精確性、粗糙度、產(chǎn)量等方面的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明在于克服現(xiàn)有技術的缺點與不足，提供一種視覺智能數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)變換方法。
[0010]本發(fā)明是通過以下的技術方案實現(xiàn)的:一種視覺智能數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)變換方法，包括以下步驟:
[0011 ] 將機器視覺單元與機器人數(shù)控單元連接；
[0012]通過該機器視覺單元攝取工件的成像坐標，并將該成像坐標數(shù)據(jù)發(fā)送至位姿標準模塊；
[0013]該位姿標準模塊將該成像坐標數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為世界空間坐標位姿，并發(fā)送至數(shù)控單
J Li ο
[0014]相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明通過將機器視覺子系統(tǒng)與機器人數(shù)控系統(tǒng)集成，即形成了具有視覺智能的數(shù)控系統(tǒng)。通過硬件平臺統(tǒng)一的系統(tǒng)，優(yōu)勢在于方便開發(fā)，數(shù)據(jù)便于管理，系統(tǒng)本身即為處理終端，PC作為開發(fā)平臺不參與工程實施。
[0015]進一步，在視覺子系統(tǒng)和數(shù)控子系統(tǒng)內(nèi)部固化了處理算法，具體將該處理算法固化在一位姿標準模塊中。因此，應用工程師在工程開發(fā)中，無需牽涉理論性強的計算過程，僅需關注數(shù)控系統(tǒng)的應用開發(fā)和機器人本體、機器視覺單元的參數(shù)設定，既滿足核心算法保密要求也縮短了開發(fā)周期。同時，該標準化模塊的開發(fā)和更新僅針對目標硬件平臺，這種細化的標準開發(fā)流程，適合多行業(yè)視覺智能機器人導入應用。
[0016]作為本發(fā)明的進一步改進，所述位姿標準模塊將成像坐標數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為世界空間坐標位姿具體包括以下步驟:
[0017]將變換方法固化在位姿標準模塊中；
[0018]輸入信息至位姿標準模塊，輸入的信息包括:機器視覺單元與機器人主體的安裝方式參數(shù)、機器人主體位姿、機器人主體的關節(jié)構(gòu)成的矩陣、機器人主體的位置偏移參數(shù)、標定次數(shù)、標定數(shù)據(jù)，以及標定方式參數(shù)；
[0019]根據(jù)變換方法，將輸入信息進行變換求解；
[0020]由該位姿標準模塊輸出信息，輸出的信息包括:求解狀態(tài)參數(shù)、求解結(jié)果、機器視覺單元的空間坐標位姿數(shù)據(jù)，以及變換方法所使用的轉(zhuǎn)換矩陣。
[0021]作為本發(fā)明的進一步改進，所述機器視覺單元與機器人主體的安裝方式為:將機器視覺單元安裝在機器人末端或?qū)C器視覺單元安裝在工作環(huán)境的固定點上；
[0022]若機器視覺單元安裝在機器人末端，則輸入的安裝方式參數(shù)值為1 ;所述輸入的標定次數(shù)至少為2次；所述標定方式三點法；所述輸出的機器視覺單元的空間位姿數(shù)據(jù)為機器人末端在不同的測量點時的空間位姿數(shù)據(jù)；
[0023]若機器視覺單元安裝在工作環(huán)境的固定點上，則輸入的安裝方式的參數(shù)值為0 ;所述標定次數(shù)至少為1次；所述標定方法為兩點法；所述機器視覺單元的空間坐標位姿數(shù)據(jù)為固定值。
[0024]作為本發(fā)明的進一步改進，所述輸出的求解狀態(tài)包括有解狀態(tài)和無解狀態(tài)；所述有解狀態(tài)的參數(shù)值為1，無解狀態(tài)的參數(shù)值為0。
[0025]作為本發(fā)明的進一步改進，本發(fā)明的數(shù)據(jù)變換方法應用于機器人系統(tǒng)開發(fā)時，包括以下步驟:
[0026]在機器視覺單元配置處理流程；
[0027]在機器人數(shù)控單元開發(fā)應用程序；
[0028]根據(jù)視覺處理需要，調(diào)用位姿標準模塊，進行數(shù)據(jù)變換運算，將結(jié)果分別傳送機器視覺單元、機器人數(shù)控單元，用于工作對象控制。
[0029]為了更好地理解和實施，下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明的視覺智能控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)變換方法的流程圖。
[0031]圖2是本發(fā)明的位姿標準模塊的位姿變換流程圖。
[0032]圖3是機器視覺單元安裝于機器人主體的示意圖。
[0033]圖4是機器視覺單元安裝于工作環(huán)境的固定點示意圖。
[0034]圖5是本發(fā)明的視覺智能數(shù)控系統(tǒng)的示意圖。
[0035]圖6是本發(fā)明的位姿標準模塊的示意圖。
[0036]圖7是本發(fā)明的位姿標準模塊的輸入和輸入信息示意圖。

【具體實施方式】
[0037]請參閱圖1，其為本發(fā)明的視覺智能控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)變換方法的流程圖。
[0038]一種視覺智能數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)變換方法，所述視覺智能數(shù)控系統(tǒng)包括機器視覺單元、數(shù)控單元和位姿標準模塊。所述數(shù)據(jù)變換方法包括以下步驟:
[0039]S1:將機器視覺單元與機器人數(shù)控單元連接；
[0040]S2:通過該機器視覺單元攝取工件的成像坐標位姿，并將該成像坐標數(shù)據(jù)發(fā)送至位姿標準模塊；
[0041]S3:該位姿標準模塊將該成像坐標位姿轉(zhuǎn)換為世界空間坐標位姿，并發(fā)送至數(shù)控單元。
[0042]請參閱圖2，其為位姿標準模塊的位姿變換流程圖。進一步，所述步驟S3中，具體包括以下步驟:
[0043]S31:將變換方法固化在位姿標準模塊中；
[0044]S32:輸入信息至位姿標準模塊，輸入的信息包括:機器視覺單元與機器人主體的安裝方式參數(shù)、機器人主體位姿、機器人主體的關節(jié)構(gòu)成的矩陣、機器人主體的位置偏移參數(shù)、標定次數(shù)、標定數(shù)據(jù)，以及標定方式參數(shù)；
[0045]S33:根據(jù)變換方法，將輸入信息進行變換求解；
[0046]S43:由該位姿標準模塊輸出信息，輸出的信息包括:求解狀態(tài)參數(shù)、求解結(jié)果、機器視覺單元的空間坐標位姿數(shù)據(jù)，以及變換方法所使用的轉(zhuǎn)換矩陣。
[0047]進一步，所述機器視覺單元與機器人主體的安裝方式為:將機器視覺單元安裝在機器人末端或?qū)C器視覺單元安裝在工作環(huán)境的固定點上。
[0048]請參閱圖3，其為機器視覺單元安裝于機器人主體的示意圖。
[0049]若機器視覺單元安裝在機器人末端，則輸入的信息具體為:
[0050]所述安裝方式參數(shù)值為1。
[0051]所述機器人主體位姿為6個浮點數(shù)，即所處工作環(huán)境中的機器人基座相對世界坐標系的位姿數(shù)據(jù)(xB，yB，zB，ΘΒ, αΒ, Υβ)。
[0052]所述機器人主體的關節(jié)構(gòu)成的矩陣為機器人D-Η矩陣，表示機器人的關節(jié)構(gòu)成；
[0053]所述機器人主體的位置偏移參數(shù)輸入為6個浮點坐標值
(ΧΒ。，Υβο) ΖΒο> 9 Βο) α Bo) Y Bo)。
[0054]所述輸入的標定次數(shù)至少為2次，超越此標定次數(shù)則為冗余數(shù)據(jù)，供過程處理模塊參考驗證。
[0055]所述標定數(shù)據(jù)的格式為:末端位姿(xTi，yTi, zTi, Θ Ti, α Ti, YTi)+工件的位置坐標(Χμ?，Υμ?^，其中:i 1、2、3...ο
[0056]所述標定方式三點法，即同時對工件的三個點上進行拍攝。
[0057]所述輸出信息具體為:
[0058]所述變換方法求解狀態(tài)參數(shù)，此選項有解則值為1，無解則值為0。
[0059]所述變換求解結(jié)果，為工件空間位姿，(xww，yww, zww, θ '，α y ww)。
[0060]所述機器視覺單元的空間位姿數(shù)據(jù)，為機器人主體多次變換測量點的相機對應位姿數(shù)據(jù)。
[0061]所述轉(zhuǎn)換矩陣輸出，為分別對應具體所采用不同變換方法。
[0062]請參閱圖4，其為機器視覺單元安裝于工作環(huán)境的固定點示意圖。
[0063]若機器視覺單元安裝在工作環(huán)境的固定點上，則輸入的信息具體為:
[0064]所述安裝方式參數(shù)值為0。
[0065]所述機器人主體位姿為6個浮點數(shù)，即所處工作環(huán)境中的機器人基座相對世界坐標系的位姿數(shù)據(jù)(xB，yB，zB，ΘΒ, αΒ, Υβ)。
[0066]所述機器人主體的關節(jié)構(gòu)成的矩陣為機器人D-Η矩陣，表示機器人的關節(jié)構(gòu)成；
[0067]所述機器人主體的位置偏移參數(shù)輸入為6個浮點坐標值
(ΧΒ。，Υβο) ΖΒο> 9 Βο) α Bo) Y Bo)。
[0068]所述輸入的標定次數(shù)至少為1次，超越此標定次數(shù)則為冗余數(shù)據(jù)，供過程處理模塊參考驗證。
[0069]所述標定數(shù)據(jù)的格式為:固定點位姿+工件的位置坐標。
[0070]所述標定方式兩點法，即同時對工件的兩個點上進行拍攝。
[0071]所述輸出信息具體為:
[0072]所述變換方法求解狀態(tài)參數(shù)，此選項有解則值為1，無解則值為0。
[0073]所述變換求解結(jié)果，為固定值(xci,yci, zci, Θ ci, α ci, y ci) i = 1、2。
[0074]所述機器視覺單元的空間位姿數(shù)據(jù)，為機器人主體多次變換測量點的相機對應位姿數(shù)據(jù)。
[0075]所述轉(zhuǎn)換矩陣輸出，為分別對應具體所采用不同變換方法。
[0076]以下提供一種用于實現(xiàn)上述數(shù)據(jù)變換方法的視覺智能數(shù)控系統(tǒng)。
[0077]進一步，本發(fā)明的數(shù)據(jù)變換方法應用于機器人系統(tǒng)開發(fā)時，可以采用以下步驟:
[0078]在機器視覺單元配置處理流程；
[0079]在機器人數(shù)控單元開發(fā)應用程序；
[0080]根據(jù)視覺處理需要，調(diào)用位姿標準模塊，進行數(shù)據(jù)變換運算，將結(jié)果分別傳送機器視覺單元、機器人數(shù)控單元，用于工作對象控制。
[0081 ] 請參閱圖5，其為本發(fā)明的視覺智能數(shù)控系統(tǒng)的示意圖。本發(fā)明的視覺智能數(shù)控系統(tǒng)，包括機器視覺單元1、數(shù)控單元2、機器人主體3、光源4、監(jiān)視器5、交換機6、遠程服務器7和位姿標準模塊10。
[0082]所述機器視覺單元1，用于拍攝工件9，攝取工件9的成像坐標位姿。作為優(yōu)選，在本實施例中，所述機器視覺單元1為一相機。
[0083]所述位姿標準模塊10用于接收機器視覺單元1的成像坐標位姿，將該成像坐標位姿轉(zhuǎn)換為世界空間坐標位姿，并將該世界空間坐標位姿發(fā)送至數(shù)控單元2。
[0084]所述機器人主體3設有一電機控制模塊31和一運動控制模塊；所述電機控制模塊用以控制機器人主體3上的關節(jié)電機，從而控制機器人主體3的動作。所述運動模塊用以控制機器人主體3整體的移動。
[0085]所述數(shù)控單元2包括一運動控制子單元21和邏輯控制子單元22，其中，所述運動控制子單元用于控制機器人主體3的動作。具體的，所述運動控制子單元21通過與電機控制模塊31連接，從而實現(xiàn)對機器人主體3的動作。該所述邏輯控制子單元22用于控制機器人的運動和處理機器視覺單元1的攝像信息。具體的，所述邏輯控制子單元22通過與運動模塊的運動I/O端口 32連接，控制對機器人的運動。所述邏輯控制子單元通過22與機器視覺單元1的I/O端口 11連接，實現(xiàn)對機器視覺單元1的攝像信息的處理。
[0086]所述光源4，用于對工件9進行光照，以配合機器視覺單元1進行工件9的拍攝。
[0087]所述監(jiān)視器5通過該交換機6與機器視覺單元1連接，用以顯示機器視覺單元1的視頻信息。
[0088]所述遠程服務器7通過該交換機6分別與機器視覺單元1和數(shù)控單元2連接，進行生產(chǎn)過程的監(jiān)控和運算。
[0089]進一步，本發(fā)明可通過PC端集成開發(fā)調(diào)試環(huán)境8實現(xiàn)對機器人的數(shù)控單元2的編程、調(diào)試。具體的，可采用本地USB或以太網(wǎng)方式，實現(xiàn)PC與數(shù)控單元2的連接。同時，該PC也可通過交換機6對機器視覺單元1進行遠程調(diào)試。
[0090]請同時參閱圖6和圖7，其分別為本發(fā)明的位姿標準模塊的示意圖和本發(fā)明的位姿標準模塊的輸入和輸入信息示意圖。
[0091]進一步，所述位姿標準模塊10包括一輸入端102、變換方法子模塊101和輸出端103。
[0092]所述輸入端用以接收機器視覺單元1與機器人主體3的安裝方式參數(shù)、機器人主體3位姿、機器人主體3的關節(jié)構(gòu)成的矩陣、機器人主體3的位置偏移參數(shù)、標定次數(shù)、標定數(shù)據(jù)，以及標定方式參數(shù)。
[0093]所述變換方法子模塊根據(jù)輸入端的輸入信息進行變換求解，將結(jié)果發(fā)送至輸出端。
[0094]所述輸出端，用以接收變換方法子模塊的求解結(jié)果，并輸出變換方法子模塊的求解狀態(tài)參數(shù)、求解結(jié)果、機器視覺單元1的空間坐標位姿數(shù)據(jù)，以及變換方法子模塊所使用的轉(zhuǎn)換矩陣。
[0095]具體的，所述機器視覺單元1與機器人主體3的安裝方式，可以分為:機器視覺單元1安裝在機器人主體3上，以及機器視覺單元1安裝在工作環(huán)境的固定點上。
[0096]以下詳細介紹本發(fā)明的機器智能數(shù)控系統(tǒng)的配置和工作過程:
[0097](1)設定公共數(shù)據(jù)區(qū)，包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)，并配置共享傳輸條目。本步驟在PC端集成開發(fā)環(huán)境中完成設置，其中:數(shù)控單元2的設置通過Mot1n和PLC編程環(huán)境的相關選項實現(xiàn)，機器視覺單元的設置通過SC (Smart Camera)編程環(huán)境的相關選項實現(xiàn)，通信模式采取廣播形式，使得各子系統(tǒng)都能獲得其他子系統(tǒng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)。
[0098](2)設計機器人運動及邏輯程序，在PC端的集成開發(fā)環(huán)境實現(xiàn)Mot1n、PLC編程及SC編程。本步驟在PC端集成開發(fā)環(huán)境實現(xiàn)，無需編寫代碼，僅需確定工作流程做出對應SFC順序功能圖、PLC梯形圖及SC作業(yè)流程圖，編譯/解釋后下載到各子系統(tǒng)硬件平臺。
[0099](3)根據(jù)機器視覺單元的任務分配，配置工件標定位姿標準模塊。并將其嵌入機器人運動及邏輯程序中。將機器人和相機數(shù)據(jù)導入，在工藝實施過程中實現(xiàn)自動變換。其中，數(shù)據(jù)變換結(jié)果，即工件位姿和相機位姿，可共享到各子系統(tǒng)。
[0100](4)機器視覺單元對水平傳輸帶上目標工件的3個標志點進行2次不同位姿拍攝，每次拍攝需在視場范圍內(nèi)進行對中，即標志點位于視場中心，取得此時相關的相機位姿即可根據(jù)相機-機器人-目標工件間的轉(zhuǎn)換關系由每次工件像素坐標輸入獲得實時工件位姿數(shù)據(jù)輸出。
[0101]相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明通過將機器視覺子系統(tǒng)與開放式數(shù)控系統(tǒng)集成，即形成了具有視覺智能的數(shù)控系統(tǒng)。通過硬件平臺統(tǒng)一的系統(tǒng)，優(yōu)勢在于方便開發(fā)，數(shù)據(jù)便于管理，系統(tǒng)本身即為處理終端，PC作為開發(fā)平臺不參與工程實施。
[0102]進一步，在視覺子系統(tǒng)和數(shù)控子系統(tǒng)內(nèi)部固化了處理算法，具體將該處理算法固化在一位姿標準模塊中。因此，應用工程師在工程開發(fā)中，無需牽涉理論性強的計算過程，僅需關注應用數(shù)控系統(tǒng)和機器人本體、機器視覺單元的參數(shù)設定，既滿足核心算法保密要求也縮短了開發(fā)周期。同時，該標準化模塊的開發(fā)和更新僅針對目標硬件平臺，這種細化的標準開發(fā)流程，適合多行業(yè)視覺智能機器人導入應用。
[0103]本發(fā)明并不局限于上述實施方式，如果對本發(fā)明的各種改動或變形不脫離本發(fā)明的精神和范圍，倘若這些改動和變形屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和等同技術范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變形。
【權(quán)利要求】
1.一種視覺智能數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)變換方法，其特征在于:所述視覺智能數(shù)控系統(tǒng)包括機器視覺單元、機器人數(shù)控單元和位姿標準模塊；該數(shù)據(jù)變換方法包括以下步驟: 將機器視覺單元與機器人數(shù)控單元連接； 通過該機器視覺單元攝取工件的成像坐標，并將該成像坐標數(shù)據(jù)發(fā)送至位姿標準模塊； 該位姿標準模塊將該成像坐標系數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為世界空間坐標位姿，并發(fā)送至數(shù)控單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述視覺智能數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)變換方法，其特征在于:所述位姿標準模 塊將成像坐標位姿轉(zhuǎn)換為世界空間坐標位姿具體包括以下步驟: 將變換方法固化在位姿標準模塊中； 輸入信息至位姿標準模塊，輸入的信息包括:機器視覺單元與機器人末端的安裝方式參數(shù)、機器人主體位姿、機器人主體的關節(jié)構(gòu)成的矩陣、機器人主體的位置偏移參數(shù)、標定次數(shù)、標定數(shù)據(jù)，以及標定方式參數(shù)； 根據(jù)變換方法，將輸入信息進行變換求解； 由該位姿標準模塊輸出信息，輸出的信息包括:求解狀態(tài)參數(shù)、求解結(jié)果、機器視覺單元的空間坐標位姿數(shù)據(jù)，以及變換方法所獲得的轉(zhuǎn)換矩陣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述視覺智能數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)變換方法，其特征在于:所述機器視覺單元與機器人主體的安裝方式為:將機器視覺單元安裝在機器人末端或?qū)C器視覺單元安裝在工作環(huán)境的固定點上； 若機器視覺單元安裝在機器人末端，則輸入的安裝方式參數(shù)值為I ;所述輸入的標定次數(shù)至少為2次；所述標定方式三點法，即同時對工件的三個點上進行拍攝；所述輸出的機器視覺單元的空間位姿數(shù)據(jù)為在機器人末端在不同的測量點時的空間位姿數(shù)據(jù)； 若機器視覺單元安裝在工作環(huán)境的固定點上，則輸入的安裝方式的參數(shù)值為O ;所述標定次數(shù)至少為I次；所述標定方法為兩點法，即同時對工件上的兩個點進行拍攝；所述機器視覺單元的空間坐標位姿數(shù)據(jù)為固定值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述視覺智能數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)變換方法，其特征在于:所述輸出的求解狀態(tài)包括有解狀態(tài)和無解狀態(tài)；所述有解狀態(tài)的參數(shù)值為1，無解狀態(tài)的參數(shù)值為O。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述視覺智能數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)變換方法，其特征在于:該數(shù)據(jù)變換方法應用于機器人系統(tǒng)開發(fā)時，包括以下步驟: 在機器視覺單元配置處理流程； 在機器人數(shù)控單元開發(fā)應用程序； 根據(jù)視覺處理需要，調(diào)用位姿標準模塊，進行數(shù)據(jù)變換運算，將結(jié)果分別傳送機器視覺單元、機器人數(shù)控單元，用于工作對象控制。
【文檔編號】G05B19/18GK104298169SQ201410436235
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】王高, 柳寧, 葉文生 申請人:暨南大學韶關研究院