[发明专利]机器手臂校正坐标的方法

说明书

本发明一种机器手臂校正坐标的方法，提取标定方块的影像，通过颜色差异快速识别标定方块的四角，由对角线的交点计算中心点坐标，让相机的中心轴线对正中心点。再利用深色标定方块过滤激光，获得标定方块两边缘的亮端点，形成激光线条，引导激光线条重合标定方块的中心点，取得TCP坐标，以自动校正坐标。

技术领域

本发明涉及一种机器手臂，尤其是涉及工业机器手臂及其工具中心的坐标校正方法。

背景技术

机器手臂具有灵活移动、精确定位及连续性作业的特性，虽然已成为产品生产线上制造组装的最佳利器。但是机器手臂经由多轴的致动器的驱动、磨耗及构件制造组装误差，形成控制及实际移动坐标的差异，导致无法精确定位，因此校正坐标为机器手臂的重要课题。

现有技术校正机器手臂的坐标时，通常驱动机器手臂的工具中心点(ToolCenterPoint，简称TCP)，直接接触已知坐标的参考点，校正机器手臂的工具中心点的坐标。但未经校正的机器手臂，移动误差过大时，常碰撞参考点，造成机器手臂的工具及参考点仪器的毁损。因此另有现有技术，利用激光测距仪等精密测量仪器，测量工具中心点的坐标，虽可非接触式校正坐标，但激光测距仪费用高，且需要较大的装设空间，形成使用上的限制。因此另有现有技术美国公开专利案US20110320039，在机器手臂相对的已知坐标的方位，设置特定关系黑白相间的校正板，利用机器手臂上的相机提取黑白相间的校正板的影像，计算相机与已知坐标的校正板的相对关系，以校正机器手臂。

然而，前述现有技术机器手臂虽然可无接触式自动进行校正，但是各厂商的校正板种类繁多，每一型式的校正板均有自己独特安装架构及计算相对关系的方式，无法交互或相容使用，对使用多种型式或厂牌机器手臂的一般作业员，在使用维护管理上并不容易。因此，机器手臂在校正坐标上，仍有亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机器手臂校正坐标的方法，利用机器手臂上的相机提取标定方块的影像，通过标定方块与环境的差异识别标定方块的四角，取得中心点坐标，以快速对正相机的中心轴线。

本发明的再一目的在于提供一种机器手臂校正坐标的方法，利用深色标定方块过滤激光，获得标定方块边缘的亮端点，形成激光线条，再引导激光线条沿着相机中心轴线重合标定方块的中心点，以自动校正TCP的坐标。

本发明的另一目的在于提供一种机器手臂校正坐标的方法，在校正目标设置多种方位的标定方块，利用不同机器手臂的姿势，对校正目标的标定方块，进行校正TCP的坐标，以自动校正机器手臂的坐标。

为了达到前述发明的目的，本发明机器手臂校正坐标的方法，机器手臂的相机与激光装置具有固定相对关系，调整设定相机的中心轴线与激光装置的激光的交点为工具中心点，接着放置标定方块，利用相机提取标定方块的影像，经由影像处理区别出标定方块的四角，利用对角线相交获得标定方块的中心点坐标，移动相机的中心轴线对正标定方块的中心点，过滤投射至标定方块的激光，取得标定方块两边缘的亮端点，建立激光线条，在维持相机的中心轴线对正标定方块的中心点下，移动相机带动激光线条重合标定方块的中心点，将重合时标定方块的中心点的坐标设为控制工具中心点坐标。

本发明机器手臂校正坐标的方法的标定方块为可识别的颜色或深色或黑色正方块，用以吸收投射的激光，在标定方块两边缘产生明显亮度差异的亮端点，以取得两亮端点。而重合时为标定方块的中心点的坐标落在激光线条，并记录重合时记录相机、激光装置及标定方块的中心点的相对固定关系。此外，放置标定方块的中心点时，实际测量坐标，作为实际工具中心点坐标，比对控制工具中心点坐标与实际工具中心点坐标获得误差，以校正机器手臂工具中心点的坐标。