基于视觉定位技术的旋转吸头自动纠偏方法技术

一种基于视觉定位技术的旋转吸头自动纠偏方法，包括：100.根据手眼标定得到吸头的旋转中心，将吸头中心移到图像采集模块的中心；200.将吸头旋转n次，每次旋转360/n度，每次旋转完成后图像采集模块采集吸头的图片，并且在采集的图片中提取吸头的平面中心坐标和吸头在图片中的角度an，根据手眼标定的结果转换为机械坐标[xn,yn,an]；300.获取吸头的实际旋转中心坐标[x＝(x1+x2……+xn)/n,y＝(y1+y2……+yn)/n]；400.吸头旋转到0度时，吸头在图片中的角度为a1，获取此时吸头中心与实际旋转中心的距离L和角度A；500.在吸头的目标角度为At时，吸头实际旋转角度Aa＝At‑a1，吸头的坐标偏差为：[xd＝x‑x0+LCos(Aa+A)，yd＝y‑y0+LSin(Aa+A)]；600.对吸头进行纠偏，纠偏后的实际指令位置坐标为[Xt‑xd,Yt‑yd，At‑a1]。本发明专利技术具有提高吸头的定位精度的优点。

Automatic correction method of rotary suction head based on Vision Location Technology

An automatic rectification method of rotating sucker based on visual positioning technology includes: 100. According to the hand-eye calibration, the rotating center of the sucker is obtained, and the center of the sucker is moved to the center of the image acquisition module; 200. The sucker is rotated n times, 360/n degrees each time, and the image acquisition module collects pictures of the sucker after each rotation is completed, and the image acquisition module collects pictures of the su The plane center coordinate of the suction head and the angle an of the suction head in the picture are extracted from the collected pictures, and the mechanical coordinate [xn, yn, an] is converted according to the result of hand-eye calibration; 300. The actual rotation center coordinate of the suction head is obtained [x = (x1 + x2... +xn) /n, y = (y1+y2... When the suction head rotates to 0 degrees, the angle of the suction head in the picture is a1, and the distance L and angle A between the suction head center and the actual rotation center are obtained. 600. rectify the suction head. The actual instruction position coordinates after rectification are [Xt XD, Yt YD, At a1]. The invention has the advantages of improving the positioning accuracy of the suction head.

【技术实现步骤摘要】
基于视觉定位技术的旋转吸头自动纠偏方法
本专利技术涉及打磨机
，尤其是涉及一种基于视觉定位技术的旋转吸头自动纠偏方法。
技术介绍
辅料是电子产品中一种功能材料，电子产品组装时需要按照工序将其组装到手机中，辅料的结构是一面带有胶，另一面是泡棉、导电布或导电海绵等。辅料的材料和形状各异，需要使用吸头吸取辅料，由于加工和装配精度问题，很多吸头装配到机械臂上后，其旋转中心和辅料几何中心会偏离设计的理论位置，在使用的过程中，必须找出这些偏差并在运动控制中加以修正才能满足要求。如果不对吸头进行修正，那么就会降低吸头的定位精度，影响吸头吸取辅料。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术提供一种可以降低吸头的加工和装配工艺要求、提高吸头的定位精度的基于视觉定位技术的旋转吸头自动纠偏方法。本专利技术的技术方案是：提供一种基于视觉定位技术的旋转吸头自动纠偏方法，包括如下步骤：100.根据手眼标定得到吸头的旋转中心，将吸头中心移到图像采集模块的中心，此时其机械坐标为[x0,y0]；200.将吸头旋转n次，每次旋转360/n度，每次旋转完成后图像采集模块采集吸头的图片，并且在采集的图片中提取吸头的平面中心坐标和吸头在图片中的角度an，根据手眼标定的结果转换为机械坐标[xn,yn,an]，n为大于等于3的整数；300.获取吸头的实际旋转中心坐标[x＝(x1+x2……+xn)/n,y＝(y1+y2……+yn)/n]，至少取3组机械坐标并求其和的平均值；400.吸头旋转到0度时，吸头在图片中的角度为a1，a1也是吸头实际安装的偏差角度，获取此时吸头中心与实际旋转中心的距离L和角度A；500.在吸头的目标角度为At时，吸头实际旋转角度Aa＝At-a1，吸头的坐标偏差为：[xd＝x-x0+LCos(Aa+A)，yd＝y-y0+LSin(Aa+A)]；600.当吸头的目标机械坐标为[Xt，Yt，At],对吸头进行纠偏，纠偏后的实际指令位置坐标为[Xt-xd,Yt-yd，At-a1]。作为对本专利技术的改进，在上述步骤200中，n等于4，将吸头旋转4次，每次旋转90度。作为对本专利技术的改进，在上述步骤400中，作为对本专利技术的改进，在上述步骤400中，A＝tan-1[(y1-y)/(x1-x)]。作为对本专利技术的改进，图像采集模块是CCD图像传感器,或CMOS图像传感器。作为对本专利技术的改进，机械臂驱动吸头转动。本专利技术由于采用了步骤100至600，对吸头进行自动修正，纠偏后的吸头实际指令位置坐标为[Xt-xd,Yt-yd，At-a1]，具有降低吸头的加工和装配工艺要求、提高吸头的定位精度、满足应用需要和降低设备生产成本等优点。附图说明图1是本专利技术的原理流程示意图。具体实施方式在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语中“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术的具体含义。请参见图1，图1所揭示的是一种基于视觉定位技术的旋转吸头自动纠偏方法，包括如下步骤：100.根据手眼标定得到吸头的旋转中心，将吸头中心移到图像采集模块的中心，此时其机械坐标为[x0,y0]。200.将吸头旋转n次，每次旋转360/n度，每次旋转完成后图像采集模块采集吸头的图片，并且在采集的图片中提取吸头的平面中心坐标和吸头在图片中的角度an，根据手眼标定的结果转换为机械坐标[xn,yn,an]，n为大于等于3的整数；需要说明的是，an已经考虑了机械坐标系与相机坐标系之间的角度差(在手眼标定中得到)。300.获取吸头的实际旋转中心坐标[x＝(x1+x2……+xn)/n,y＝(y1+y2……+yn)/n]，至少取3组机械坐标并求其和的平均值。400.吸头旋转到0度时，吸头在图片中的角度为a1，a1也是吸头实际安装的偏差角度，获取此时吸头中心与实际旋转中心的距离L和角度A。500.在吸头的目标角度为At时，吸头实际旋转角度Aa＝At-a1，吸头的坐标偏差为：[xd＝x-x0+LCos(Aa+A)，yd＝y-y0+LSin(Aa+A)]。600.当吸头的目标机械坐标为[Xt，Yt，At],对吸头进行纠偏，纠偏后的实际指令位置坐标为[Xt-xd,Yt-yd，At-a1]。在本方法中，机械坐标系为笛卡尔坐标系，笛卡尔坐标系(Cartesiancoordinates)(法语:lescoordonnéescartésiennes)就是直角坐标系和斜角坐标系的统称。相交于原点的两条数轴，构成了平面放射坐标系。如两条数轴上的度量单位相等，则称此放射坐标系为笛卡尔坐标系。两条数轴互相垂直的笛卡尔坐标系，称为笛卡尔直角坐标系，否则称为笛卡尔斜角坐标系。在本方法中，图像采集模块位于吸头的下方，机械臂驱动吸头转动，以机械坐标系为基准，图像采集模块与机械臂进行了手眼标定，手眼标定是现有技术，在这里不再对手眼标定的原理进行解释说明。在本方法的上述步骤200中，将吸头旋转n次(n大于等于3)，每次旋转360/n度。以旋转4次，每次旋转90度为例，第一次旋转到0度，根据手眼标定的结果转换为机械坐标[x1,y1,a1]；第二次旋转到90度，根据手眼标定的结果转换为机械坐标[x2,y2,a2]；第三次旋转到180度，根据手眼标定的结果转换为机械坐标[x3,y3,a3]；第四次旋转到270度，根据手眼标定的结果转换为机械坐标[x4,y4,a4]。在本方法的上述步骤300中，获取吸头的实际旋转中心坐标[x＝(x1+x2+x3)/3,y＝(y1+y2+y3)/3]。或者，获取吸头的实际旋转中心坐标[x＝(x1+x2+x3+x4)/4,y＝(y1+y2+y3+y4)/4，需要说明的是，取的机械坐标[xn,yn,an]的组数需要大于等于3，且组数越多，获取吸头的实际旋转中心坐标[x,y]的值越精确。并且可在组数大于3的情况下，排除明显不同心的吸头中心样本后，再次计算获得更准确的结果。在本方法的上述步骤400中，A＝tan-1[(y1-y)/(x1-x)]。本专利技术由于采用了步骤100至600，对吸头进行自动修正，纠偏后的吸头实际指令位置坐标为[Xt-xd,Yt-yd，At-a1]，具有降低吸头的加工和装配工艺要求、提高吸头的定位精度、满足应用需要和降低设备生产成本等优点。需要说明的是，针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本专利技术进行解释，以便于能够更好地解释本专利技术，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本专利技术的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视觉定位技术的旋转吸头自动纠偏方法，其特征在于，包括如下步骤：100.根据手眼标定得到吸头的旋转中心，将吸头中心移到图像采集模块的中心，此时其机械坐标为[x0,y0]；200.将吸头旋转n次，每次旋转360/n度，每次旋转完成后图像采集模块采集吸头的图片，并且在采集的图片中提取吸头的平面中心坐标和吸头在图片中的角度an，根据手眼标定的结果转换为机械坐标[xn,yn,an]，n为大于等于3的整数；300.获取吸头的实际旋转中心坐标[x＝(x1+x2……+xn)/n,y＝(y1+y2……+yn)/n]，至少取3组机械坐标并求其和的平均值；400.吸头旋转到0度时，吸头在图片中的角度为a1，a1也是吸头实际安装的偏差角度，获取此时吸头中心与实际旋转中心的距离L和角度A；500.在吸头的目标角度为At时，吸头实际旋转角度Aa＝At‑a1，吸头的坐标偏差为：[xd＝x‑x0+LCos(Aa+A)，yd＝y‑y0+LSin(Aa+A)]；600.当吸头的目标机械坐标为[Xt，Yt，At],对吸头进行纠偏，纠偏后的实际指令位置坐标为[Xt‑xd,Yt‑yd，At‑a1]。

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉定位技术的旋转吸头自动纠偏方法，其特征在于，包括如下步骤：100.根据手眼标定得到吸头的旋转中心，将吸头中心移到图像采集模块的中心，此时其机械坐标为[x0,y0]；200.将吸头旋转n次，每次旋转360/n度，每次旋转完成后图像采集模块采集吸头的图片，并且在采集的图片中提取吸头的平面中心坐标和吸头在图片中的角度an，根据手眼标定的结果转换为机械坐标[xn,yn,an]，n为大于等于3的整数；300.获取吸头的实际旋转中心坐标[x＝(x1+x2……+xn)/n,y＝(y1+y2……+yn)/n]，至少取3组机械坐标并求其和的平均值；400.吸头旋转到0度时，吸头在图片中的角度为a1，a1也是吸头实际安装的偏差角度，获取此时吸头中心与实际旋转中心的距离L和角度A；500.在吸头的目标角度为At时，吸头实际旋转角度Aa＝At-a1，吸头的坐标偏差为：[xd＝x-x0+LCos(A...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁盛潮，李景全，赵先平，
申请(专利权)人：东莞市高臻机械设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44