工业机器人单目视觉对准技术研究

雷金周; 曾令斌; 叶南

doi:10.3788/OPE.20182603.0733

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工业机器人单目视觉对准技术研究

信息科学 | 更新时间：2020-07-05

- 工业机器人单目视觉对准技术研究
- Research on industrial robot alignment technique with monocular vision
- 光学精密工程 2018年26卷第3期页码：733-741
- 作者机构：
  
  1.南京航空航天大学机电学院, 江苏南京 210016
  2.上海宇航系统工程研究所, 上海 201109
- 作者简介：
  
  [ "雷金周(1988-), 男, 河南信阳人, 2014年于河南科技大学获得学士学位, 主要研究方向为视觉测量。E-mail:charmlei1988@163.com" ]
  叶南(1982-), 男, 安徽芜湖人, 2004年、2011年于南京航空航天大学分别获学士、博士学位, 主要从事机器视觉检测、三维数字化测量、逆向工程方面的研究工作。E-mail:yen@nuaa.edu.cn YE Nan E-mail:yen@nuaa.edu.cn
- 基金信息：
  
  上海航天科技创新基金资助项目;国家自然科学科学基金资助项目(51605222);江苏省自然科学基金资助项目(BK20160799);南京航空航天大学基本科研业务费资助项目(NS2015053)
- DOI：10.3788/OPE.20182603.0733
  中图分类号： TP391
- 收稿日期：2017-07-03，
  
  录用日期：2017-8-18，
  
  纸质出版日期：2018-03-25
- 稿件说明：
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雷金周, 曾令斌, 叶南. 工业机器人单目视觉对准技术研究[J]. 光学精密工程, 2018,26(3):733-741.

Jin-zhou LEI, Ling-bin ZENG, Nan YE. Research on industrial robot alignment technique with monocular vision[J]. Optics and precision engineering, 2018, 26(3): 733-741.
雷金周, 曾令斌, 叶南. 工业机器人单目视觉对准技术研究[J]. 光学精密工程, 2018,26(3):733-741. DOI： 10.3788/OPE.20182603.0733.

Jin-zhou LEI, Ling-bin ZENG, Nan YE. Research on industrial robot alignment technique with monocular vision[J]. Optics and precision engineering, 2018, 26(3): 733-741. DOI： 10.3788/OPE.20182603.0733.

摘要

针对工业机器人精确对准问题，提出了一种基于单目视觉的工业机器人对准技术。该技术把工业机器人与单目视觉测量技术相结合，根据特制的手眼标定板，快速建立单目视觉测量系统与机器人上对准轴之间的手眼关系和对准的基准位姿；在对准环节，通过单目视觉系统获取工件目标的姿态，然后根据已有的手眼关系和基准位姿，求解在机器人基坐标系下机器人末端的对准轴的位置调整量，迭代调整机器人末端位姿，从而实现了机械人末端的对准轴与工件目标的精确对准。实验结果表明：在测量距离约是150 mm处，对准平均精度优于0.2°。

Abstract

Aiming at the problem of precise alignment of industrial arm

an industrial robot alignment method based on monocular vision is proposed. Combining the industrial robot with monocular vision measurement and a specialized hand-eye calibration panel

the method is able to quickly establish the hand-eye relationship between the camera coordinate system and the alignment axis on the robot's end-effector. In the alignment stage

the attitude of the workpiece is obtained by monocular vision system

and then according to the existing hand-eye relationship and datum posture

the position and orientation between the alignment axis and the workpiece of the alignment axis are evaluated. The experimental results show that the average precision of the alignment is better than 0.2° under the measuring distance of 150 mm.

关键词

Keywords

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