一种基于视觉的机器人喷涂轨迹校准方法

摘要

本发明属于机器人喷涂相关领域，其公开了一种基于视觉的机器人喷涂轨迹校准方法，包括：对真实摄像机内参数的标定及喷涂机器人与真实摄像机之间的手眼标定；采用所述真实摄像机获取标定工件位于理想位置时的参考图像；采用所述真实摄像机获取待喷涂工件的目标图像；设定虚拟摄像机及获取所述真实摄像机在所述虚拟摄像机的坐标系下的位置及姿态信息；对待喷涂工件的喷涂轨迹进行校准。本发明的机器人喷涂轨迹校准方法利用视觉方法对待喷涂工件进行位姿的标定，进而对喷涂轨迹进行校准，无需对待喷涂工件进行严格定位及设计特定工装夹具，降低了成本，简化了校准流程。

主权项

一种基于视觉的机器人喷涂轨迹校准方法，其特征在于，所述方法包括：(a)对真实摄像机(4)内参数执行标定，同时对喷涂机器人(1)与该真实摄像机(4)之间执行手眼标定；(b)将标定工件(3)放置在理想位置，所述标定工件被选择为与待喷涂工件(6)的结构相同，并且所述标定工件(3)上面还设有彼此间隔的多个第一特征点(2)，然后对各个所述第一特征点(2)在世界坐标系下的相对位置进行测量；接着，采用所述真实摄像机(4)拍摄所述标定工件(3)位于所述理想位置下的图像，并以此图像作为参考图像；(c)将所述待喷涂工件(6)放置于所述真实摄像机(4)的视场之内，并且所述待喷涂工件(6)设有第二特征点(7)且这些第二特征点(7)分别与所述第一特征点(2)一一对应；接着，继续采用所述真实摄像机(4)对所述待喷涂工件(6)，由此获取反映此待喷涂工件(6)真实位置的目标图像；(d)在邻近所述待喷涂工件(6)的位置设置虚拟摄像机(5)，并且使得该虚拟摄像机(5)所获取的待喷涂工件(6)的图像与步骤(b)所获取的所述参考图像保持相同；然后，利用图像匹配方式来计算得出反映所述参考图像与所述目标图像之间位姿关系的本质矩阵E；此外，通过分解所述本质矩阵E来获得反映所述虚拟摄像机(5)与所述真实摄像机(4)之间姿态关系的旋转矩阵R，由此获得所述真实摄像机(4)相对所述虚拟摄像机(5)的平移向量t；(e)基于步骤(d)获取的所述真实摄像机(4)相对所述虚拟摄像机(5)的旋转矩阵R及平移向量t，对所述待喷涂工件(6)的喷涂轨迹进行校准。