[发明专利]一种非结构环境下机器人作业的位姿信息测量方法

摘要

本发明公开了一种非结构环境下机器人作业相对位姿信息的测量方法，包括：创建机器人当前工作空间的实时三维模型；在机器人机械臂末端夹具上设置位姿标记板；在位姿标记板上画标记直线箭头；根据标记板颜色检索位姿标记板；根据标记板三维点云轮廓信息获取标记直线箭头的矢量坐标；根据直线箭头的矢量坐标，计算机械臂末端夹具在相机坐标系中的位置和姿态；计算目标物与机械臂末端夹具位置和姿态、障碍物与机械臂相对位置以及双臂之间的相姿态。本方法可以为移动机器人在非结构化环境下对目标物实现无碰撞的自主抓取提供相应的位姿信息。

主权项

一种非结构环境下机器人作业的位姿信息测量方法，包括：创建机器人当前工作空间的实时三维模型；在机器人机械臂末端夹具上设置位姿标记板，所述位姿标记板与所述夹具同轴转动；在所述位姿标记板上画标记直线箭头，所述标记直线箭头与所述夹具的夹缝呈垂直关系；获取所述标定直线箭头的矢量坐标，计算得到机械臂末端夹具当前的位置和夹具旋转角度；测量机器人机械臂伸缩的最长纵向和横向距离，提取三维点云坐标值中Z方向绝对值小于最长纵向距离并且Y方向绝对值小于最长横向距离三维点云进行位姿标记板检索；利用三维点云图存储的彩色信息，将RGB值归一化，根据标定板颜色，对比CIE1931‑RGB标准色度表成功检索到位姿标记板；对所述检索到的位姿标记板三维点云图区域进行灰度化和滤波去噪处理，并采用Canny算子对所述图像进行二值化处理，及检测图像的轮廓；利用霍夫变换方法提取二值化图像中直线箭头的三维点云信息；以及根据所述直线箭头的三维点云信息，计算机械臂末端夹具在相机坐标系中的位置和姿态。