[发明专利]一种车载屏幕壳体自动化打螺丝的视觉定位方法

说明书

本发明涉及一种车载屏幕壳体自动化打螺丝的视觉定位方法，包括以下步骤：步骤1、对相机进行内参标定，得到相机的内参参数；步骤2、将相机固定于机械手的移动端上，对相机和机械手进行手眼标定，得到相机坐标系和机械手坐标系的转换关系；步骤3、将机械手上的螺丝枪与待打孔的螺丝孔对准，此时的状态为标准对位状态，并进行对位标定，得到对准状态下的待打孔的螺丝孔的中心特征点的相机坐标。本发明的相机的内外参数只需要标定一次，操作简单，能够自动修正机械手上螺丝枪与螺丝孔的相对位置，实现自动化打螺丝的高精度，高稳定性。

技术领域

本发明涉及车载电子产品自动化生产技术领域，具体的讲是一种车载屏幕壳体自动化打螺丝的视觉定位方法。

背景技术

在车载屏幕自动化生产过程中，需要将屏幕的背壳安装固定在屏幕主体上，装配成一个完整的产品，屏幕的壳体主要是通过若干颗直径大小不一的螺丝装配在屏幕主体上。传统的打螺丝主要是通过人工完成，通过人工来寻找螺丝孔的位置，然后找到对应的孔径大小的螺丝，人工拧上去，其效率低下，满足不了自动化生产的需求，容易漏打螺丝孔，并且不能记录打螺丝的一些技术参数，比如螺丝的扭力、圈数以及转角等，这些技术参数用来评估螺丝打完的质量是否符合标准，并用来反馈一些残次品进行溯源返工等操作。

为了解决目前人工打螺丝的不足，一些单位已经研究出了机械手自动化打螺丝，依靠机械手的固定路径来打螺丝，但这种机械手打螺丝极度依靠机械手运动的精度以及产品固定位置的精度，机械手每次打螺丝的运动轨迹是固定不变的，就需要保证产品每次都要固定放置在相同的位置，这种自动化打螺丝方式精度较低，稳定性不高，会产出累计误差，不能自动校准螺丝与螺丝孔的相对位置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种车载屏幕壳体自动化打螺丝的视觉定位方法，本发明的视觉定位方法自动化程度高，通用性高，且视觉定位精准，误差小，稳定性高，可以满足车载屏幕产线自动化生产的需求。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种车载屏幕壳体自动化打螺丝的视觉定位方法，包括以下步骤：

步骤1、对相机进行内参标定，得到相机的内参参数；

步骤2、将相机固定于机械手的移动端上，对相机和机械手进行手眼标定，得到相机坐标系和机械手坐标系的转换关系；

步骤3、将机械手上的螺丝枪与待打孔的螺丝孔对准，此时的状态为标准对位状态，并进行对位标定，得到对准状态下的待打孔的螺丝孔的中心特征点的相机坐标；

步骤4、根据对准状态下的待打孔的螺丝孔的中心特征点的相机坐标计算待打孔的螺纹孔的中心特征点的相机坐标从待对准状态到对准状态的刚体转换关系；

根据相机坐标系和机械手坐标系的转换关系计算待打孔的螺纹孔的中心特征点的机械手坐标从待对准状态到对准状态的刚体转换关系；

步骤5、根据步骤4得到的刚体转换关系将待打孔的螺纹孔的中心特征点的坐标由待对准状态转换到对准状态，并根据转换后的螺纹孔的中心特征点坐标进行自动打螺丝。

进一步的，所述步骤1中内参标定采用张正友内参标定方法。

进一步的，所述步骤2具体包括以下步骤：

步骤21、将相机固定于机械手的移动端上；

步骤22、机械手带动相机从机械手的初始位置分别向X方向和Y方向移动至少两个位置，相机分别在两个位置处拍摄标定板，得到两个位置处的图像像素坐标，且通过内参标定得到的相机内参参数将两个图像像素坐标转换为相机坐标；

步骤23、分别构建每个位置处的手眼标定方程：AX＝XB，其中，A代表对应位置处的机械手坐标，B代表对应位置处的相机坐标；