【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及物体定位纠偏，特别涉及一种用于物体在上下料时的定位纠偏方法、装置、控制器及存储介质。
技术介绍
1、针对原有大多数企业生产中各个工序之间的工件装运、装卸采用人工操作存在的劳动强度大、生产效率低、易出错、产品质量不稳定等问题，现有的企业会引进复合机器人（运载小车+六轴关节机器人）来辅助加工设备自动化生产。在引进机器人实现自动化生产时，多会将多台加工中心组合形成连续的生产线，然后使用运载小车将机器人或物体在各加工中心之间移载使用。当然，在其他加工设备中也有物体的上下料或多个零件之间的装配作业。
2、在物体的上下料或装配过程中，对于有着高精度要求、加工复杂的产品零件，需要物体与机器设备之间具备精确的定位，但是在运载小车、机器人、物体的移载过程中，物体与机器设备之间的位置总会发生偏差，下料、放料时物体位置一致性差，因此需要采用技术手段来对重新标定物体与机器设备之间的位置关系。现有的物体定位方式有以下几种：
3、一是相机拍照获取图像定位方式，这种方式要求采用工业相机拍照，相机将拍照获取的图像传输给处理器，通过像素转化后再用算法去计算出位置偏差，这种方式对于环境的要求高，镜头在不良环境下影响大效果差，如水汽，油污，杂质，光线明暗等，而且这种方式在经过视觉算法、像素计算等等叠加算法后，带来了较大的累积误差，加上受镜头分辨率影响，这种方式的定位精度比较低，只有0.5mm左右；同时，如用二维平面相机的话效果更差。
4、二是激光扫描定位方式，由于激光扫描的定位方式的算法精度会受到粒子数目的影响，为了
5、三是用结构光3d扫描定位方式，采用结构光3d相机对物体进行结构光3d扫描，从而获取物体的定位信息，这种方式得到的精度都是毫米级的，满足不了高精度要求的定位关系。
6、四是深感相机扫描方式，精度更差，也是毫米级，同样满足不了高精度要求的定位关系。
7、有鉴于此，如何解决机器人设备或物体位置移动后发生变化需要重新定位，在复位使用过程中会存在复位时间长，且定位精度低、功率大、容易受环境污染源影响，以及装配零件时的工件定位精度低等问题，便成为本专利技术所要研究解决的课题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于物体在可移动或固定的机器人在进行上下料、装配时的定位纠偏的方法、装置、控制器及存储介质，以解决机器人设备或物体位置经常移动后发生变化需要重新定位，以满足上下料或进行装配的引导定位精度要求，或者用于机器人使用过程中被撞击或意外导致机器人定位基准丢失，复位使用过程中会存在复位时间长，且定位精度低、功率大、容易受环境污染源影响等问题。
2、为达到上述目的，本专利技术的第一方面提出了一种用于物体的定位纠偏方法，用于物体的定位纠偏，其创新点在于，该方法包括：
3、将机械手固定在机器设备上，标定好机械手原点与机器设备的位置关系；
4、将测距仪与机械手的执行末端固定，设置测距仪的测距点位，标定测距仪的测距点位与机械手原点的位置关系；
5、待测物体靠近机械手的工作空间内的测距点位放置；
6、由机械手带动测测距仪靠近待测物体到达测距点位，获取物体表面的多个距离数据；
7、将获取的多个距离数据发送给控制器，控制器依据该距离数据计算出物体与机器设备之间的位置偏差值，位置偏差值至少包含旋转角度偏移量和平面坐标偏移量；
8、根据控制器计算出的位置偏差值，控制调整机器设备与物体之间的相对姿态来纠偏，以此实现物体或机器设备两者中的至少一者在发生相对位移变化后进行快速精确的定位纠偏。
9、本专利技术的第二方面提出了一种用于物体的定位纠偏装置，用于第一方面所述的方法中的定位纠偏，其创新点在于，该装置包括：机械手、测距仪和控制器；
10、机械手，用于接收指令后带动测距仪到达或远离测距点位，所述机械手具有与机器设备固定连接的定位基座，定位基座用于与机器设备标定位置关系；机械手具有与测距仪固定连接的执行末端，执行末端用于与测距仪标定位置关系；
11、测距仪，用于在测距点位处获取物体表面的距离数据，一次获取的距离数据为一个或多个；
12、控制器，用于根据指令控制机械手运动、控制测距仪采集距离数据，获取到距离数据后计算出物体与机器设备的位置偏差值，再控制调整机器设备与物体两者中的至少一者的相对姿态来纠偏。
13、本专利技术的第三方面提出了一种控制器，包括存储单元、处理单元及存储在存储单元上并可在处理单元上运行的计算程序，所述控制器执行所述计算程序时实现本专利技术第一方面所述的方法的步骤。
14、本专利技术的第四方面提出了一种可读存储介质，所述计算可读存储介质上存储有计算程序，所述计算程序被控制器执行时，使得所述处理器执行如本专利技术第一方面所述的方法的步骤。
15、本专利技术的有关内容解释如下：
16、1.通过本专利技术的上述技术方案的实施，如果定位纠偏装置本身内置控制器，则无需任何额外的复杂的逻辑芯片与电路来处理采集，对于距离数据的获取、计算可以集成到内置控制器；对于控制器的应用也可以在机器设备的控制器内计算或者使用上位机的pc内借助pc芯片来计算，而不用再使用外部芯片，这不仅使得结构紧凑，降低了系统设计的复杂性，而且还大大缩减了成本。本专利技术提出的处理方法也非常简单，易于实施，只需简单的步骤和计算，无需任何高深的理论计算，采集定位后的误差可以达到0.01mm ，大大提高了物体位置的一致性，从而大幅提升物体的上下料定位及物体零件之间装配的准确性。
17、2. 在上述第一方面的技术方案中，所述物体具有第一平面、第二平面及第三平面，所述第一平面为水平面，所述第一平面、第二平面及第三平面相互垂直。
18、3. 在上述第一方面的技术方案中，在获取物体表面的多个距离数据步骤中，所述测距点位包括位于第二平面及第三平面上的第一测距点位，在该第一测距点位获得三个点的距离数值，三个点分别为a点、b点和c点，且a点、b点和c点在同一个测距水平面上，将a点、b点和c点的距离数值将转化建立平面坐标系，分别为（xa ya）、（xb yb）、（xc yc）；
19、通过算法计算出所述物体在第一平面上的旋转角度偏移量δ、平面坐标偏移量σ，旋转角度偏移量δ和平面坐标偏移量σ即为该物体所要相对所述机器设备之间所要调整相对姿态的偏移量。
20、4. 在上述第一方面的技术方案中，
21、设定机器设备与物体之间的相对位置不存在偏移时，物体上在所述第一测距点位上测得的三个点分别为a点、b点、c点，第二平面、第三平面以及a点、b点、c点所在的测距水平面相交的点为d点，建立d点的平面坐标为（xd yd）；
22、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于物体的定位纠偏方法，用于物体的定位纠偏，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的用于物体的定位纠偏方法，其特征在于：所述物体具有第一平面、第二平面及第三平面，所述第一平面为水平面，所述第一平面、第二平面及第三平面相互垂直。
3.根据权利要求2所述的用于物体的定位纠偏方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的用于上下料定位的纠偏方法，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的用于上下料定位的纠偏方法，其特征在于：
6.根据权利要求4所述的用于物体的定位纠偏方法，其特征在于，在获取物体表面的多个距离数据步骤中，所述测距点位所述测距点位包括靠近所述物体的第一平面、第二平面上的第二测距点位，在该第二测距点位获得三个距离数值，分别为两个第一平面距离数值、一个第二平面距离数值，并转换建立三维坐标系，再通过数值的反馈补偿机械手与物体之间的角度偏差。
7.根据权利要求3至6任一项所述的用于物体的定位纠偏方法，其特征在于，在获取物体表面的多个距离数据的步骤中，包含以下方式中的至少一种：
8.根据
9.一种用于物体的定位纠偏装置，用于权利要求1至8任一项所述的方法中的定位纠偏，其特征在于，该装置包括：机械手、测距仪和控制器；
10.根据权利要求9所述的用于物体的定位纠偏装置，其特征在于：
11.一种控制器，包括存储单元、处理单元及存储在存储单元上并可在处理单元上运行的计算程序，其特征在于：所述控制器行所述计算程序时实现权利要求1至8任一项所述的方法的步骤。
12.一种计算可读存储介质，其特征在于：所述计算可读存储介质上存储有计算程序，所述计算程序被控制器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至8任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种用于物体的定位纠偏方法，用于物体的定位纠偏，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的用于物体的定位纠偏方法，其特征在于：所述物体具有第一平面、第二平面及第三平面，所述第一平面为水平面，所述第一平面、第二平面及第三平面相互垂直。
3.根据权利要求2所述的用于物体的定位纠偏方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的用于上下料定位的纠偏方法，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的用于上下料定位的纠偏方法，其特征在于：
6.根据权利要求4所述的用于物体的定位纠偏方法，其特征在于，在获取物体表面的多个距离数据步骤中，所述测距点位所述测距点位包括靠近所述物体的第一平面、第二平面上的第二测距点位，在该第二测距点位获得三个距离数值，分别为两个第一平面距离数值、一个第二平面距离数值，并转换建立三维坐标系，再通过数值的反馈补偿机械手与物体之间的角度偏差。
7.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔裕翔，段永祥，潘基翔，
申请(专利权)人：苏州博思特装配自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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