干貨：機(jī)器人定位引導(dǎo)之機(jī)器視覺技術(shù)

2018年12月12日 14:01$artinfo.Reprint點(diǎn)擊量：2168

　　隨著工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)自動(dòng)化的要求越來(lái)越高，視覺技術(shù)已被廣泛引入工業(yè)機(jī)器人行業(yè)，具備視覺的工業(yè)機(jī)器人能更快、更準(zhǔn)、更靈活地完成定位抓取、對(duì)位組裝等?；趫D像分析的視覺技術(shù)在機(jī)器人引導(dǎo)相關(guān)應(yīng)用中的主要作用是獲取對(duì)象物(待抓取物體)和目標(biāo)物(待組裝物體)的坐標(biāo)位置和角度，并將圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為機(jī)器人能識(shí)別的機(jī)器人坐標(biāo)，指導(dǎo)機(jī)器人進(jìn)行糾偏和組裝。因此，手眼標(biāo)定和定位引導(dǎo)是機(jī)器視覺在機(jī)器人引導(dǎo)中應(yīng)用的的核心。

　　手眼標(biāo)定原理

　　原理：所謂手眼標(biāo)定，即將手(機(jī)械手)和眼(攝像機(jī))的坐標(biāo)系統(tǒng)一起來(lái)，解決相機(jī)與機(jī)械手之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系，讓機(jī)械手能抓取到攝像機(jī)定位的目標(biāo)。

　　從一個(gè)坐標(biāo)系XOY到另一個(gè)坐標(biāo)系X’O’Y’，可以看做是XOY經(jīng)過(guò)平移、旋轉(zhuǎn)、縮放等效到另一個(gè)坐標(biāo)系X’O’Y’。

　　其轉(zhuǎn)換關(guān)系如下所示：

　　上述矩陣準(zhǔn)確描述了兩個(gè)坐標(biāo)系之間的關(guān)系，其中fx, fy分別是X方向和Y方向的縮放尺度，a, b分別是X方向和Y方向的平移量， θ是坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角度。

　　手眼標(biāo)定流程

　　求解標(biāo)定的轉(zhuǎn)換公式只需要三組以上兩個(gè)坐標(biāo)系的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，所以在視覺應(yīng)用中一般采用N點(diǎn)標(biāo)定算法來(lái)實(shí)現(xiàn)手眼標(biāo)定。

定位引導(dǎo)

　　在機(jī)器視覺與機(jī)器人相結(jié)合的應(yīng)用中，機(jī)器人引導(dǎo)定位為普遍。此類場(chǎng)景下，大致可分為單相機(jī)抓取定位引導(dǎo)、單相機(jī)糾偏引導(dǎo)、上下相機(jī)貼合定位引導(dǎo)。

　　上圖即為單相機(jī)定位引導(dǎo)的場(chǎng)景，相機(jī)即可安裝于機(jī)器人上，也可固定于機(jī)臺(tái)上。通過(guò)相機(jī)拍攝傳送的來(lái)料，對(duì)其進(jìn)行定位以便機(jī)器人根據(jù)定位信息抓取來(lái)料，如此可降低對(duì)工位間傳送機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)確性要求，確保抓取位置的一致性。

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