基于矫正板的时间戳矫正方法技术

本申请涉及一种基于矫正板的时间戳矫正方法，属于计算机视觉技术领域，该方法包括：获取移动路径，获取目标特征点的参考位置坐标，控制末端工具沿移动路径以预设速度匀速运动，同时触发末端工具采集第一当前位姿、并触发视觉设备采集矫正板的第一图像数据，以确定第一位置坐标，使用第一当前位姿将第一位置坐标转换至世界坐标系下，得到转换后的第一位置坐标并进行拟合，得到第一边缘轮廓，基于第一边缘轮廓确定目标特征点的特征位置坐标，确定参考位置坐标与特征位置坐标之间的距离差，使用距离差和预设速度确定的时间差，对向末端工具和视觉设备发送第一工作指令的时间戳进行矫正；可以解决忽略时间差影响工业机器人的控制精度的问题。度的问题。度的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于矫正板的时间戳矫正方法


[0001]本申请涉及一种基于矫正板的时间戳矫正方法，属于计算机视觉


技术介绍

[0002]工业机器人通常由机器人本体和末端工具组成，末端工具上可装载视觉设备以获取工件的目标实际位置，从而实现通过末端工具对工件进行操作。工业机器人获取目标实际位置的方式包括：分别向视觉设备和末端工具发送工作指令，以触发视觉设备根据工作指令采集工件的目标图像、并触发末端工具根据工作指令获取当前位姿，并将当前位姿转换到基于机器人本体建立的世界坐标系下；视觉设备通过目标图像提取工件轮廓在基于视觉设备建立的相机坐标系下的目标图像位置，并将目标图像位置转换到基于末端工具建立的工具坐标系下，再使用转换后的当前位姿将转换后的目标图像位置转换到基于机器人本体建立的世界坐标系下，得到目标实际位置。然而，由于硬件和/或软件传输延时等因素，视觉设备响应工作指令采集目标图像的时间、与末端工具响应工作指令获取当前位姿的时间可能存在差异，这就会导致采集目标图像时末端工具的位置与末端工具采集的当前位姿不相同，从而导致无法准确获取目标实际位置，影响工业机器人的控制精度和稳定性的问题。
[0003]传统的工业机器人获取目标实际位置的方法中，由于视觉设备响应工作指令采集目标图像的时间、与末端工具响应工作指令获取当前位姿的时间差异较小，所以采集目标图像时末端工具的位置与末端工具采集的当前位姿差异也较小，并且大部分情况下对工业机器人的控制精度要求不高，因此在确定目标实际位置时，通常忽略视觉设备响应工作指令采集目标图像的时间、与末端工具响应工作指令获取当前位姿的时间差异，将采集目标图像时末端工具的当前位姿看作末端工具的位置，使用工作指令对应的目标图像的当前位姿确定目标实际位置。
[0004]然而，随着工业机器人在各种精度要求严格的领域的使用，工业机器人的控制精度通常能够决定作业的质量。因此，将时间差忽略的做法会影响工业机器人的控制精度，从而导致工业机器人的作业质量不佳的问题。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种基于矫正板的时间戳矫正方法，可以解决将时间差忽略的做法会影响工业机器人的控制精度，从而导致工业机器人的作业质量不佳的问题。本申请提供如下技术方案：
[0006]第一方面，提供一种基于矫正板的时间戳矫正方法，应用于机器人，所述机器人包括机器人本体和与所述机器人本体相连的可移动的末端工具，所述末端工具装载有视觉设备，所述方法包括：
[0007]获取所述末端工具矫正时的移动路径；在所述末端工具沿所述移动路径移动时所述视觉设备的采集范围覆盖预设的矫正板；
[0008]获取所述矫正板上目标特征点在基于所述机器人本体建立的世界坐标系下的参
考位置坐标；
[0009]控制所述末端工具沿所述移动路径以预设的预设速度匀速运动，并同时向所述末端工具和所述视觉设备发送第一工作指令，以触发所述末端工具根据所述第一工作指令每隔预设的时间间隔采集在基于所述末端工具建立的工具坐标系下的第一当前位姿、并触发所述视觉设备根据所述第一工作指令每隔所述时间间隔采集所述矫正板的第一图像数据，以确定在基于所述视觉设备建立的相机坐标系下所述矫正板的边缘位置的第一位置坐标；
[0010]对于每次采集得到的一组第一当前位姿和第一位置坐标，使用所述第一当前位姿将所述第一位置坐标转换至所述世界坐标系下，得到转换后的第一位置坐标；
[0011]对所述转换后的第一位置坐标进行拟合，得到所述矫正板的第一边缘轮廓；
[0012]在所述末端工具沿所述移动路径移动完成的情况下，基于所述第一边缘轮廓确定所述目标特征点的特征位置坐标；
[0013]确定所述参考位置坐标与所述特征位置坐标之间的距离差；
[0014]使用所述距离差和所述预设速度确定的时间差，对向所述末端工具和所述视觉设备发送所述第一工作指令的时间戳进行矫正。
[0015]可选地，所述获取所述矫正板上目标特征点在基于所述机器人本体建立的世界坐标系下的参考位置坐标，包括：
[0016]获取所述目标特征点在所述世界坐标系下的物理坐标值，得到所述参考位置坐标。
[0017]可选地，所述获取所述矫正板上目标特征点在基于所述机器人本体建立的世界坐标系下的参考位置坐标，包括：
[0018]控制所述末端工具以所述预设速度沿所述移动路径移动，并同时向所述末端工具和所述视觉设备发送第二工作指令，以触发所述末端工具根据所述第二工作指令每隔所述时间间隔采集在所述工具坐标系下的第二当前位姿、并触发所述视觉设备根据所述第二工作指令每隔所述时间间隔采集所述矫正板的第二图像数据，以确定在所述相机坐标系下所述边缘位置的第二位置坐标；
[0019]对于每次采集得到的一组第二当前位姿和第二位置坐标，使用所述第二当前位姿将所述第二位置坐标转换至所述世界坐标系下，得到转换后的第二位置坐标；
[0020]对所述转换后的第二位置坐标进行拟合，得到所述矫正板的第二边缘轮廓；
[0021]在所述末端工具沿所述移动路径移动完成的情况下，基于所述第二边缘轮廓确定所述目标特征点的估计坐标值，得到所述参考位置坐标。
[0022]可选地，所述对所述到转换后的第一位置坐标进行拟合，得到所述矫正板的第一边缘轮廓之后，还包括：
[0023]获取基于所述第一边缘轮廓得到的拟合矫正板与所述矫正板之间的差异；
[0024]在所述差异小于预设差异阈值的情况下，触发执行所述在所述末端工具沿所述移动路径移动完成的情况下，基于所述边缘轮廓确定所述目标特征点的特征位置坐标的步骤；
[0025]在所述差异大于或等于所述预设差异阈值的情况下，触发执行所述获取所述末端工具矫正时的移动路径，获取所述矫正板上目标特征点在基于所述机器人本体建立的世界坐标系下的参考位置坐标，控制所述末端工具沿所述移动路径以预设的预设速度匀速运
动，并同时向所述末端工具和所述视觉设备发送第一工作指令，以触发所述末端工具根据所述第一工作指令每隔预设的时间间隔采集在基于所述末端工具建立的工具坐标系下的第一当前位姿、并触发所述视觉设备根据所述第一工作指令每隔所述时间间隔采集所述矫正板的第一图像数据，以确定在基于所述视觉设备建立的相机坐标系下所述矫正板的边缘位置的第一位置坐标，对于每次采集得到的一组第一当前位姿和第一位置坐标，使用所述第一当前位姿将所述第一位置坐标转换至所述基于所述世界坐标系下，得到转换后的第一位置坐标的步骤。
[0026]可选地，所述获取基于所述第一边缘轮廓得到的拟合矫正板与所述矫正板之间的差异，包括：
[0027]获取所述第一边缘轮廓与所述矫正板的真实轮廓之间的轮廓差异；
[0028]所述轮廓差异包括：所述第一边缘轮廓与所述真实轮廓之间的长度差异、和/或基于所述第一边缘轮廓确定的角度与基于所述真实轮廓确定的角度之间的角度差异。
[0029]可选地，在所述矫正板为圆形的情况下，所述获取基于所述第一边缘轮廓得到的拟合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于矫正板的时间戳矫正方法，其特征在于，应用于机器人，所述机器人包括机器人本体和与所述机器人本体相连的可移动的末端工具，所述末端工具装载有视觉设备，所述方法包括：获取所述末端工具矫正时的移动路径；在所述末端工具沿所述移动路径移动时所述视觉设备的采集范围覆盖预设的矫正板；获取所述矫正板上目标特征点在基于所述机器人本体建立的世界坐标系下的参考位置坐标；控制所述末端工具沿所述移动路径以预设的预设速度匀速运动，并同时向所述末端工具和所述视觉设备发送第一工作指令，以触发所述末端工具根据所述第一工作指令每隔预设的时间间隔采集在基于所述末端工具建立的工具坐标系下的第一当前位姿、并触发所述视觉设备根据所述第一工作指令每隔所述时间间隔采集所述矫正板的第一图像数据，以确定在基于所述视觉设备建立的相机坐标系下所述矫正板的边缘位置的第一位置坐标；对于每次采集得到的一组第一当前位姿和第一位置坐标，使用所述第一当前位姿将所述第一位置坐标转换至所述世界坐标系下，得到转换后的第一位置坐标；对所述转换后的第一位置坐标进行拟合，得到所述矫正板的第一边缘轮廓；在所述末端工具沿所述移动路径移动完成的情况下，基于所述第一边缘轮廓确定所述目标特征点的特征位置坐标；确定所述参考位置坐标与所述特征位置坐标之间的距离差；使用所述距离差和所述预设速度确定的时间差，对向所述末端工具和所述视觉设备发送所述第一工作指令的时间戳进行矫正。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述矫正板上目标特征点在基于所述机器人本体建立的世界坐标系下的参考位置坐标，包括：获取所述目标特征点在所述世界坐标系下的物理坐标值，得到所述参考位置坐标。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述矫正板上目标特征点在基于所述机器人本体建立的世界坐标系下的参考位置坐标，包括：控制所述末端工具以所述预设速度沿所述移动路径移动，并同时向所述末端工具和所述视觉设备发送第二工作指令，以触发所述末端工具根据所述第二工作指令每隔所述时间间隔采集在所述工具坐标系下的第二当前位姿、并触发所述视觉设备根据所述第二工作指令每隔所述时间间隔采集所述矫正板的第二图像数据，以确定在所述相机坐标系下所述边缘位置的第二位置坐标；对于每次采集得到的一组第二当前位姿和第二位置坐标，使用所述第二当前位姿将所述第二位置坐标转换至所述世界坐标系下，得到转换后的第二位置坐标；对所述转换后的第二位置坐标进行拟合，得到所述矫正板的第二边缘轮廓；在所述末端工具沿所述移动路径移动完成的情况下，基于所述第二边缘轮廓确定所述目标特征点的估计坐标值，得到所述参考位置坐标。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述到转换后的第一位置坐标进行拟合，得到所述矫正板的第一边缘轮廓之后，还包括：获取基于所述第一边缘轮廓得到的拟合矫正板与所述矫正板之间的差异；在所述差异小于预设差异阈值的情况下，触发执行所述在所述末端工具沿所述移动路
径移动完成的情况下，基于所述边缘轮廓确定所述目标特征点的特征位置坐标的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝盼，马俊杰，张彦超，张永泉，
申请(专利权)人：苏州全视智能光电有限公司，
类型：发明
国别省市：