[发明专利]一种机器人末端定位偏差校正方法及系统

说明书

本发明提供一种机器人末端定位偏差校正方法及系统，包括如下步骤：101：设定相机标定系统；102：机械手末端与相机中心的相对位置的标定；103：机械手末端带动相机移动遍历不同Z值条件下，相机拍摄标定板中的所有标记点的图像、分析图像、得到一系列的偏移量数据；104：构建空间偏差分布表；105：通过偏差分布表的方式得到机器人末端的偏差。本发明首先进行相机标定系数的标定，其次进行机械手末端与相机中心的相对位置的标定，再次，利用机械手末端带动相机移动遍历不同Z值条件下的标定板中的标记点拍摄图像、分析图像、得到偏移量，通过偏差校正表存储起来，最后利用查找校正表的方式对机械手定位进行补偿，机械手运行到设定的位置上。

技术领域

本发明适用机器人末端标定、定位以及校正等领域，尤其涉及到一种机器人末端定位偏差校正方法及系统。

背景技术

在激光加工领域中大量使用振镜进行扫描加工，由于振镜安装及其他各种原因会导致扫描区域中的加工图像有各种变形，而传统的用人工测量的方法进行校正，很难达到0.1毫米以下的定位精度。

公开日为2009年8月26日，申请号为200910105786.2的中国发明专利申请公开了一种振镜校正系统及校正方法，该方法用CCD图像采集装置对矩阵标靶进行定位，用校正处理模块输出振镜用的补偿文件。该方法较之传统的人工进行的校正方法有较高的精度，但是仍有不足。其缺点是：该方法直接用CCD图像采集装置采集振镜校正标靶中的所有标记点，由于CCD图像采集装置的镜头畸变导致每个标记点的位置偏差计算误差比较大，进而对振镜校正造成影响。

因此，有必要设计一种新的定位偏差校正方法及系统。

发明内容

本发明的目的在于一种利用工业相机与视觉算法的方式获取机器人末端的定位偏差、得到机器人的定位的误差分布、软件补偿使机器人的末端定位更加精确的机器人末端定位偏差校正方法及系统。

本发明提供一种机器人末端定位偏差校正方法，包括如下步骤：101：设定相机标定系统；102：机械手末端与相机中心的相对位置的标定；103：机械手末端带动相机移动遍历不同Z值条件下，相机拍摄标定板中的所有标记点的图像、分析图像、得到一系列的偏移量数据；104：构建空间偏差分布表；105：通过偏差分布表的方式得到机器人末端的偏差。

其中，所述步骤101的方法如下：A1：设定机械手坐标系，待标记平面上所有的标记点的Z坐标等于0，机械手带动相机拍摄某一标记点的图像，采集并分析得到该标记点的图像坐标M1；A2：待标记平面在X方向移动距离L(L单位为毫米)，再次拍摄所述标记点的图像，分析再次得到所述标记点的图像坐标M2；A3：根据所述标记点两次的图像坐标M1、M2、和移动距离L，计算相机的标记标定系数Scale。

其中，M1的坐标为(x_p,y_p)，M2的坐标为(x_pnew,y_pnew)，M1和M2坐标的单位均为像素，所述标记点在两次图像坐标之间的距离为D的单位为像素，标定系数为Scale＝L/D，Scale的单位为mm/pixel。

其中，所述步骤102的具体方法为：进行机械手末端的顶点与图像采集模块的相机的中心的标定，计算相对位置△x’、△y’。