[发明专利]一种基于平面类工件定位算法的自动化装配方法及系统

权利要求书

1.一种平面类工件的机器人自动化装配方法，其特征在于，包括以下步骤

S1.提取被装配零件中的平面点云；

S2.根据S1中得到的平面点云，创建包围盒，并计算被装配零件的装配位相对于相机坐标系的位姿；

S3.根据所述被装配零件的装配位相对于相机坐标系的位姿，计算被装配平面零件的装配位相对于机器人基坐标系的位姿；

S4.控制机器人，根据S3中得到的位姿，完成装配。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1具体包括：

S11.获取待处理的三维点云；

S12.从所述三维点云中随机选取三个点，计算出这三点所组成的平面；

S13.遍历三维点云中的所有点，计算每个点到S12所得平面之间的距离，再根据预先设定的阈值，统计满足到平面距离小于阈值的点的个数，即内点数；

S14.在预设的迭代次数内，重复S12-S13，寻找内点数最多的平面作为最优平面；

S15.遍历三维点云中的所有点，保留满足到最优平面距离小于阈值的点组成平面点云。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2具体包括：

S21.读取经过S1处理所得到的平面点云；

S22.计算平面点云的质心；

S23.通过质心与平面点云构建协方差矩阵，进行QR分解，得到三个实特征值；

S24.将实特征值从大到小排列，其对应的三个特征向量即是平面点云位姿坐标系的xyz轴的方向；

S25.以质心为原点，S24中生成的坐标轴为方向创建平面点云的位姿坐标系；

S26.获取平面点云在其位姿坐标系下xyz方向上的最大值和最小值，创建包围盒；

S27.通过包围盒顶点信息及中心信息计算被装配零件平面相对于相机坐标系的位姿；

S28.根据装配位在平面上的具体位置，将S27中得到的位姿沿与平面平行方向进行偏移，得到装配位相对于相机坐标系的位姿。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述S3具体包括：

S31.对相机和机器人进行手眼标定，得到相机坐标系在机器人法兰盘坐标系或基坐标系的位姿；

S32.通过S28中得到的装配位相对于相机坐标系的位姿与S31中得到的位姿，计算得到工件相对于机器人基坐标系的位姿。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S4具体包括：

S41.移动机器人，在机器人基坐标系下，使装配零件的工件坐标系与被装配零件装配位的位姿的坐标系重合；

S42.使装配零件的工件坐标系移动到被装配零件装配位的坐标系延装配方向轴向上一定距离的位置，在装配方向直线移动，使装配零件和被装配零件的坐标系重合。

6.一种基于平面类工件定位算法的自动化装配系统，其特征在于，包括：计算机可读存储介质和处理器；

所述计算机可读存储介质用于存储可执行指令；

所述处理器用于读取所述计算机可读存储介质中存储的可执行指令，执行权利要求1至5任一项所述的基于平面类工件定位算法的自动化装配方法。