[发明专利]机器人及其控制方法和控制装置、标定方法和标定控制装置、存储介质

权利要求书

1.一种机器人的测量控制方法，其特征在于，包括：

控制所述机器人的机械臂末端的测量元件对所述机器人抓取的被抓物体的位姿和尺寸至少之一进行测量；

其中，所述测量元件包括至少三个测距元件和第一图像采集元件；所述对所述机器人抓取的被抓物体的位姿进行测量，包括：

控制所述至少三个测距元件测量所述至少三个测距元件的测量起始点到所述被抓物体的第一平面的距离；

根据所述至少三个测距元件测得的距离、所述至少三个测距元件与所述机械臂末端之间的位置关系、以及所述机械臂末端与所述第一图像采集元件之间的位置关系，获得所述第一平面在所述第一图像采集元件的第一图像采集元件坐标系中的平面方程；

控制所述第一图像采集元件采集所述第一平面的第一图像；

获取所述第一图像上的多个视觉特征，并根据所述第一平面在所述第一图像采集元件坐标系中的平面方程，获取所述多个视觉特征在所述第一图像采集元件坐标系中的表示；和

根据所述机械臂末端与所述第一图像采集元件之间的位置关系、以及所述机械臂末端与安装机械臂的基座之间的位置关系，获取所述多个视觉特征在所述基座的基座坐标系中的表示；或者，根据所述机械臂末端与所述第一图像采集元件之间的位置关系，获取所述多个视觉特征在所述机械臂末端的末端坐标系中的表示；

其中，所述测量元件还包括设置在所述机械臂末端的第二图像采集元件；所述对所述机器人抓取的被抓物体的尺寸进行测量，包括：

控制所述第二图像采集元件采集所述被抓物体的所述第一平面的第二图像；

获取所述第一图像和所述第二图像上的关于所述第一平面的多个轮廓点；和

根据所述机械臂末端与所述第一图像采集元件之间、所述机械臂末端与所述第二图像采集元件之间、以及所述机械臂末端与所述基座之间的位置关系，获取所述第一平面的多个轮廓点在所述基座坐标系或所述末端坐标系中的表示，以获得所述第一平面的尺寸。

2.根据权利要求1所述的机器人的测量控制方法，其特征在于，所述获取所述多个视觉特征在所述第一图像采集元件坐标系中的表示，包括：

根据所述多个视觉特征建立物体坐标系；

所述获取所述多个视觉特征在所述基座的基座坐标系或者在所述机械臂末端的末端坐标系中的表示，包括：

获取所述物体坐标系在所述基座坐标系或者在所述末端坐标系中的表示。

3.根据权利要求2所述的机器人的测量控制方法，其特征在于，

所述第一平面呈矩形状，所述多个视觉特征包括所述矩形的长边和短边，所述物体坐标系的原点为所述矩形的一个顶点，所述物体坐标系为三维笛卡儿坐标系，所述物体坐标系的两个坐标轴分别沿所述矩形的长边和短边；

或者，所述多个视觉特征为圆形上的多个视觉特征，所述物体坐标系的原点为所述圆形的圆心，所述物体坐标系为三维笛卡儿坐标系。

4.根据权利要求1所述的机器人的测量控制方法，其特征在于，所述根据所述第一平面在所述第一图像采集元件坐标系中的平面方程，获取所述多个视觉特征在所述第一图像采集元件坐标系中的表示，包括：

根据所述第一图像采集元件的内参矩阵，建立所述多个视觉特征的像素点在所述第一图像中的像素坐标与在所述第一图像采集元件坐标系中的空间坐标之间的关系；和

根据所述第一平面在所述第一图像采集元件坐标系中的平面方程，获得所述多个视觉特征的像素点在所述第一图像采集元件坐标系中的表示。

5.根据权利要求1所述的机器人的测量控制方法，其特征在于，所述根据所述第一平面在所述第一图像采集元件坐标系中的平面方程，获取所述多个视觉特征在所述第一图像采集元件坐标系中的表示，包括：

对所述第一图像采集元件坐标系中沿所述第一图像采集元件的光轴方向上的一维坐标进行归一化处理，获得归一化平面；

根据所述第一图像采集元件的内参矩阵，建立所述多个视觉特征的像素点在所述第一图像中的像素坐标与在所述归一化平面上的归一化坐标之间的关系；和

根据所述第一图像采集元件的成像中心点以及所述多个视觉特征的一个像素点的归一化坐标确定一条射线，根据所述射线与所述第一平面的交点，获得该像素点在所述第一图像采集元件坐标系中的坐标表示。