CN105965495B - 一种机械臂定位方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机械臂定位方法，该方法包括：当机械臂或者工作机台的位置发生偏移时，机械臂根据偏移前后工作机台上粘贴的定位标签在拍照图像中的位置变化，确定偏移后的新工作点坐标；机械臂根据该新工作点坐标进行定位。本发明还提供了一种机械臂定位系统。采用本发明能够自动纠正机械臂或者工作机台的偏移。

Description

一种机械臂定位方法及系统

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种机械臂定位方法及系统。

背景技术

在自动化生产中，机械臂的使用越来越广泛。在机械臂的工作流程中，需要知道一些工作点的具体坐标值，而这些坐标值，一般情况下都是人工定位。但是，一旦机械臂或者工作机台的位置发生变化，则所有的工作点坐标就需要重新人工定位，这是一项费时费力的工作。因此，如何实现机械臂自动纠正偏移，成为业内迫切的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种机械臂定位方法及系统，能够自动纠正机械臂或者工作机台的偏移。

本发明实施例提供了一种机械臂定位方法，该方法包括：

当机械臂或者工作机台的位置发生偏移时，机械臂根据偏移前后工作机台上粘贴的定位标签在拍照图像中的位置变化，确定偏移后的新工作点坐标；

机械臂根据该新工作点坐标进行定位。

所述当机械臂或者工作机台的位置发生偏移时，机械臂根据偏移前后工作机台上粘贴的定位标签在拍照图像中的位置变化，确定偏移后的新工作点坐标的方法包括：

机械臂获取人工定位后的工作点坐标，并在预定位置利用自身的拍照装置首次获取工作机台上粘贴的定位标签图像；

当机械臂或者工作机台的位置发生偏移时，机械臂在所述预定位置利用所述拍照装置再次获取工作机台上粘贴的同一定位标签图像；

处理装置接收两次获取的同一定位标签图像，根据所述两次获取的同一定位标签图像确定工作机台相对于机械臂的偏移量，并将所述偏移量反馈给机械臂；所述处理装置位于机械臂上，或者与机械臂连接；

机械臂根据工作机台相对于机械臂的偏移量以及人工定位后的工作点坐标，确定偏移后的新工作点坐标。

所述处理装置根据两次获取的同一定位标签图像确定工作机台相对于机械臂的偏移量的方法包括：

根据首次获取的定位标签图像得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第一位置；

根据再次获取的定位标签图像得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第二位置；

根据第一位置和第二位置确定定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的偏移量；

根据定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的偏移量得到在机械臂坐标系下工作机台相对于机械臂的偏移量。

所述定位标签为由编码区和定位图案共同构成的矩形图案；

所述根据首次获取的定位标签图像得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第一位置包括：

从定位标签图像中提取定位标签，并根据定位标签中的定位图案得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第一中心坐标和旋转角度；

所述根据再次获取的定位标签图像得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第二位置包括；

从定位标签图像中提取定位标签，并根据定位标签中的定位图案得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第二中心坐标和旋转角度。

所述编码区由黑白两种编码方块构成，且两种方块的大小一致，各编码方块排列成二维的矩阵形状；

所述定位图案是具有两条直边的黑色L型图案，其中一条直边为定位图案的横边，另一条直边为定位图案的纵边，包围在矩阵形状编码区的任意一角。

所述横边和纵边之间有间隔；所述横边与编码区之间有间隔；所述纵边与编码区之间有间隔。

所述编码区包括一标签规格标识位，一校验位，以及一工作机台编码号标识位；

处理装置在每次得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的位置后，该方法进一步包括：

获取编码区中每个编码方块的位置；

根据每个编码方块的位置对每个编码方块进行解码，确定每个编码方块的置位；

根据每个编码方块的置位对编码区中的校验位进行校验，在校验成功后，根据每个编码方块的置位对编码区中的工作机台编码号标识位和标签规格标识位进行识别，分别得到工作机台编码号和该定位标签的规格大小。

所述校验位位于远离定位图案的矩阵形状编码区的顶角位置。

所述定位标签规格的种类由2ⁿ确定，n为标签规格标识位中编码方块的数量。

本发明实施例还提供了一种机械臂定位系统，该系统包括机械臂和处理装置，所述处理装置位于机械臂上，或者与机械臂连接；

机械臂，用于当机械臂或者工作机台的位置发生偏移时，根据偏移前后工作机台上粘贴的定位标签在拍照图像中的位置变化，确定偏移后的新工作点坐标；根据该新工作点坐标进行定位；

处理装置，用于计算偏移前后工作机台上粘贴的定位标签在拍照图像中的位置变化。

所述机械臂，具体用于获取人工定位后的工作点坐标，并在预定位置利用自身的拍照装置首次获取工作机台上粘贴的定位标签图像；当机械臂或者工作机台的位置发生偏移时，在所述预定位置利用所述拍照装置再次获取工作机台上粘贴的同一定位标签图像；

所述处理装置，具体用于接收两次获取的同一定位标签图像，根据所述两次获取的同一定位标签图像确定工作机台相对于机械臂的偏移量，并将所述偏移量反馈给机械臂；

所述机械臂，具体用于根据工作机台相对于机械臂的偏移量以及人工定位后的工作点坐标，确定偏移后的新工作点坐标。

所述处理装置根据两次获取的同一定位标签图像确定工作机台相对于机械臂的偏移量具体用于：

根据首次获取的定位标签图像得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第一位置；

根据再次获取的定位标签图像得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第二位置；

根据第一位置和第二位置确定定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的偏移量；

根据定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的偏移量得到在机械臂坐标系下工作机台相对于机械臂的偏移量。

所述定位标签为由编码区和定位图案共同构成的矩形图案；

所述处理装置根据首次获取的定位标签图像得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第一位置具体用于：

从定位标签图像中提取定位标签，并根据定位标签中的定位图案得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第一中心坐标和旋转角度；

所述处理装置根据再次获取的定位标签图像得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第二位置具体用于；

从定位标签图像中提取定位标签，并根据定位标签中的定位图案得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第二中心坐标和旋转角度。

所述编码区由黑白两种编码方块构成，且两种方块的大小一致，各编码方块排列成二维的矩阵形状；

所述定位图案是具有两条直边的黑色L型图案，其中一条直边为定位图案的横边，另一条直边为定位图案的纵边，包围在矩阵形状编码区的任意一角。

所述编码区包括一标签规格标识位，一校验位，以及一工作机台编码号标识位；

处理装置在每次得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的位置后，还用于：

获取编码区中每个编码方块的位置；

根据每个编码方块的位置对每个编码方块进行解码，确定每个编码方块的置位；

根据每个编码方块的置位对编码区中的校验位进行校验，在校验成功后，根据每个编码方块的置位对编码区中的工作机台编码号标识位和标签规格标识位进行识别，分别得到工作机台编码号和该定位标签的规格大小。

本发明的有益效果在于，不需要第二次人工定位，机械臂能够在自身或者工作机台的位置发生偏移时，根据偏移前后工作机台上粘贴的定位标签在拍照图像中的位置变化，确定偏移后的新工作点坐标，以使机械臂根据该新工作点坐标进行定位。大大提高了机械臂的工作效率。

附图说明

图1为本发明一种机械臂定位方法的流程示意图。

图2为本发明实施例定位标签图像的示意图。

图3为本发明一种机械臂定位系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明所述方案作进一步地详细说明。

本发明针对自动化生产的应用需求，在有机械臂的工作环境中，在工作机台上设置定位标签，在机械臂上设置拍照装置，一旦机械臂或者工作机台的位置发生变化，通过从机械臂固定的位置拍摄工作机台上的同一定位标签，计算该定位标签在拍照图像中的位置变化，进而确定工作机台相对于机械臂的偏移量，从而实现机械臂自动纠正偏移。

这里，介绍一下机械臂和工作机台的应用场景。在具体场景中，一种是一个机械臂对应一个工作机台，机械臂上设置一个拍照装置，该工作机台上贴有一个定位标签；还有一种是多个机械臂对应一个工作机台，每个机械臂上设置一个拍照装置，该工作机台可以贴有与机械臂数量相对应的定位标签，该工作机台也可以只贴有一个定位标签；还有一种是一个机械臂对应多个工作机台，则该机械臂上设置一个拍照装置，每个工作机台上贴有一个定位标签。需要说明的是，无论哪种应用场景，本发明中，一个机械臂的拍照装置在变化前后拍摄的都是同一个定位标签。

本发明提供的一种机械臂定位方法的流程示意图如图1所示，该方法包括：

步骤11、当机械臂或者工作机台的位置发生偏移时，机械臂根据偏移前后工作机台上粘贴的定位标签在拍照图像中的位置变化，确定偏移后的新工作点坐标；

步骤12、机械臂根据该新工作点坐标进行定位。

在步骤11中，所述当机械臂或者工作机台的位置发生偏移时，机械臂根据偏移前后工作机台上粘贴的定位标签在拍照图像中的位置变化，确定偏移后的新工作点坐标的方法包括：

S110、机械臂获取人工定位后的工作点坐标，并在预定位置利用自身的拍照装置首次获取工作机台上粘贴的定位标签图像；

S111、当机械臂或者工作机台的位置发生偏移时，机械臂在所述预定位置利用所述拍照装置再次获取工作机台上粘贴的同一定位标签图像；

S112、处理装置接收两次获取的同一定位标签图像，根据所述两次获取的同一定位标签图像确定工作机台相对于机械臂的偏移量，并将所述偏移量反馈给机械臂；所述处理装置位于机械臂上，或者与机械臂连接；

该步骤中处理装置根据所述两次获取的同一定位标签图像确定工作机台相对于机械臂的偏移量具体包括：

SS1120、根据首次获取的定位标签图像得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第一位置；

其中，定位标签为由编码区和定位图案共同构成的矩形图案，则该步骤具体为：从定位标签图像中提取定位标签，并根据定位标签中的定位图案得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第一中心坐标和旋转角度；

SS1121、根据再次获取的定位标签图像得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第二位置；

该步骤具体为：从定位标签图像中提取定位标签，并根据定位标签中的定位图案得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第二中心坐标和旋转角度。

SS1122、根据第一位置和第二位置确定定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的偏移量；

SS1123、根据定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的偏移量得到在机械臂坐标系下工作机台相对于机械臂的偏移量。

S113、机械臂根据工作机台相对于机械臂的偏移量以及人工定位后的工作点坐标，确定偏移后的新工作点坐标。

至此，完成本发明中机械臂自动纠正偏移的方案。

本发明定位标签中的编码区由黑白两种编码方块构成，且两种方块的大小一致，各编码方块排列成二维的矩阵形状；编码区包括一标签规格标识位，一校验位，以及一工作机台编码号标识位。定位图案是具有两条直边的黑色L型图案，其中一条直边为定位图案的横边，另一条直边为定位图案的纵边，包围在矩阵形状编码区的任意一角。

优选地，为了防止编码区干扰定位图案，则设置定位图案的横边和纵边之间有间隔；横边与编码区之间有间隔；纵边与编码区之间有间隔。

进一步地，为了对编码区进行识别，本发明处理装置在每次得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的位置后，即，在执行步骤SS1120或者SS1121之后，还包括：

S22、获取编码区中每个编码方块的位置；

S24、根据每个编码方块的位置对每个编码方块进行解码，确定每个编码方块的置位；其中，确定每个编码方块的置位就是确定每个编码方块的颜色，黑色表示1，白色表示0；

S26、根据每个编码方块的置位对编码区中的校验位进行校验，在校验成功后，根据每个编码方块的置位对编码区中的工作机台编码号标识位和标签规格标识位进行识别，分别得到工作机台编码号和该定位标签的规格大小。

其中，由于定位标签远离定位图案一侧的顶角位置容易破损，如果该顶角位置放置编码数据，则容易解析错误，所以本发明在该顶角位置设置校验位，即，校验位位于远离定位图案的矩阵形状编码区的顶角位置。如此，如果该顶角位置有破损，则会校验失败，说明，校验位有破损，则整个编码区就有可能破损，解析出来的编码数据也可能不准确，因此在校验失败时，不会对编码区进行进一步地识别。

另外，本发明还预定义定位标签的各个规格，根据拍照装置的不同，规格种类不同，所述定位标签规格的种类由2ⁿ确定，n为标签规格标识位中编码方块的数量。也就是说，假设两个编码方块构成标签规格标识位，则标签规格的种类就有四种，可以预定义这四种规格，00代表标签大小为2厘米，01代表标签大小为5厘米，10代表标签大小为8厘米，11代表标签大小为11厘米。标签大小可以根据拍照装置的不同任意预定义，不限于上面的举例。

为清楚说明本发明，下面列举具体场景进行说明。

实施例一

一般地，机械臂的第一端固定在地面上或者底座上，第二端根据工作点坐标对工作点坐标上的目标进行处理。工作点是位于工作机台上的任意一个目标点。

1)在工作机台的正对机械臂的方向上粘贴定位标签，有利于机械臂上设置的拍照装置对该定位标签进行拍照。机械臂上安装拍照装置的位置选择适当即可，可以清楚地拍到定位标签。

以机械臂自身建立坐标系，为机械臂设置一个预定位置，即固定坐标值，机械臂每次都从该预定位置拍摄定位标签。

2)机械臂对工作点进行人工定位。通过肉眼观测，或者借助其他仪器观测，逐渐移动旋转机械臂第二端，准确找到工作点坐标，并记录该人工定位后的工作点坐标。

同时，机械臂在所设置的预定位置利用自身的拍照装置首次获取工作机台上粘贴的定位标签图像。

3)由于生产线的变化，或者其他原因，机械臂或者工作机台的位置可能发生偏移，这时，如果仍然按照步骤2)中记录的人工定位后的工作点坐标去寻找其上的目标，那么必然会找不到该目标。因此，本发明中，机械臂仍然在所述预定位置利用所述拍照装置再次获取工作机台上粘贴的同一定位标签图像。

4)偏移前，定位标签在定位标签图像中位置记为第一位置，该第一位置也是偏移前定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第一位置。偏移后，定位标签在定位标签图像中位置记为第二位置，该第二位置也是偏移后定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第二位置。处理装置根据第一位置和第二位置确定定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的偏移量。

图2为本发明实施例定位标签图像的示意图。其中，定位标签为由编码区和定位图案共同构成的矩形图案。编码区由黑白两种编码方块构成，且两种方块的大小一致，各编码方块排列成二维的矩阵形状。定位图案是具有两条直边的黑色L型图案，其中一条直边为定位图案的横边，另一条直边为定位图案的纵边，包围在矩阵形状编码区的任意一角。本发明实施例中编码区中的各编码方块排列成5*5的方形；定位图案的纵边位于编码区的左侧，为1*5的黑色定位矩形，与编码区有一个编码方块宽度的白色间隔；定位图案的横边位于编码区的底部，为1*7的黑色定位矩形，与编码区有一个编码方块宽度的白色间隔。

如此，本发明实施例中，具体为：

处理装置首先从偏移前的定位标签图像中提取定位标签，

根据1*5的定位矩形，得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的左上角坐标；

根据1*7的定位矩形，得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的左下角坐标和右下角坐标；

根据定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的左上角坐标、左下角坐标和右下角坐标，计算定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的右上角坐标；

根据定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的四个顶点坐标，计算定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第一中心坐标和旋转角度，即，计算第一位置。

一旦机械臂或者工作机台的位置发生变化，定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的位置会变。因此，

处理装置再从偏移后的定位标签图像中提取定位标签，

根据1*5的定位矩形，得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的左上角坐标；

根据1*7的定位矩形，得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的左下角坐标和右下角坐标；

根据定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的左上角坐标、左下角坐标和右下角坐标，计算定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的右上角坐标；

根据定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的四个顶点坐标，计算定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第二中心坐标和旋转角度，即，计算第二位置。

根据从第一位置到第二位置的偏移，得到定位标签在图像中偏移了多少像素，然后根据1个像素相当于多少毫米(mm)，进行转换，得到在机械臂坐标系下工作机台相对于机械臂的偏移量。这里，需要说明的是，本发明在计算中，无论机械臂还是工作机台发生偏移，都假设机械臂不动，工作机台相对于机械臂发生偏移。

5)机械臂根据处理装置反馈的工作机台相对于机械臂的偏移量以及人工定位后的工作点坐标，确定偏移后的新工作点坐标，以使机械臂根据该新工作点坐标进行定位。

综上，一旦机械臂或者工作机台发生偏移，不需要再次人工定位，机械臂可以自动纠正偏移，有效提高了机械臂的工作效率。

实施例二

本发明实施例中，如图2所示，将校验位设置在编码区的右上角，校验位包括黑色编码方块(4，0)，以及靠近(4，0)的两个白色编码方块(3，0)和(4，1)。由于本发明实施例中预定义定位标签的规格有4种，所以需要两个编码方块，作为标签规格标识位。因此将除去校验位剩下的25-3＝22个编码方块中的两个编码方块作为标签规格标识位。除去校验位和标签规格标识位剩下的20个编码方块作为工作机台编码号标识位。

因此，本发明处理装置在每次得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的位置后，都对编码区进行识别。本实施例中假设处理装置根据首次获取的定位标签图像得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第一位置后，还进行如下步骤：

11)根据定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的四个顶点坐标，计算编码区在拍照装置自身图像坐标系中的四个顶点坐标；

根据编码区在拍照装置自身图像坐标系中的四个顶点坐标，计算每个编码方块在拍照装置自身图像坐标系中的四个顶点坐标；

12)根据每个编码方块在拍照装置自身图像坐标系中的四个顶点坐标，计算每个编码方块的灰度，每个编码方块有一个灰度阈值，如果超过灰度阈值，则确定该编码方块为白色，置为0；如果不超过灰度阈值，则确定该编码方块为黑色，置为1。

13)如果判断校验位上三个编码方块(4，0)、(3，0)和(4，1)上的置位分别为1，0，0，则判定校验成功，说明定位标签没有破损，会对编码区进行进一步识别。否则，判定校验失败。

14)在校验成功后，根据标签规格标识位和工作机台编码号标识位进行识别读取。

如果标签规格标识位读取的是11则说明标签大小为11厘米。而且，本发明实施例中20个编码方块作为工作机台编码号标识位，则可以支持2²⁰＝1048576组编码，即可以表示1048576个工作机台编码号。

综上，本发明实施例二中，将工作机台编码号和标签大小写入定位标签的编码区。定位标签粘贴在工作机台上，在每次对定位标签进行拍照，得到定位标签在图像中的位置后，在校验通过后，都可以对编码区进行识别，可以清楚准确地获取工作机台编码号信息和定位标签大小的信息。

基于同样的发明构思，本发明还提供一种机械臂定位系统，如图3所示。该系统包括机械臂和处理装置，所述处理装置位于机械臂上，或者与机械臂连接；

机械臂301，用于当机械臂或者工作机台的位置发生偏移时，根据偏移前后工作机台上粘贴的定位标签在拍照图像中的位置变化，确定偏移后的新工作点坐标；根据该新工作点坐标进行定位；

处理装置302，用于计算偏移前后工作机台上粘贴的定位标签在拍照图像中的位置变化。

所述机械臂301，具体用于获取人工定位后的工作点坐标，并在预定位置利用自身的拍照装置首次获取工作机台上粘贴的定位标签图像；当机械臂或者工作机台的位置发生偏移时，在所述预定位置利用所述拍照装置再次获取工作机台上粘贴的同一定位标签图像；

所述处理装置302，具体用于接收两次获取的同一定位标签图像，根据所述两次获取的同一定位标签图像确定工作机台相对于机械臂的偏移量，并将所述偏移量反馈给机械臂；

所述机械臂301，具体用于根据工作机台相对于机械臂的偏移量以及人工定位后的工作点坐标，确定偏移后的新工作点坐标。

所述处理装置302根据两次获取的同一定位标签图像确定工作机台相对于机械臂的偏移量具体用于：

根据首次获取的定位标签图像得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第一位置；

根据再次获取的定位标签图像得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第二位置；

根据第一位置和第二位置确定定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的偏移量；

根据定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的偏移量得到在机械臂坐标系下工作机台相对于机械臂的偏移量。

所述定位标签为由编码区和定位图案共同构成的矩形图案；

所述处理装置302根据首次获取的定位标签图像得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第一位置具体用于：

从定位标签图像中提取定位标签，并根据定位标签中的定位图案得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第一中心坐标和旋转角度；

所述处理装置302根据再次获取的定位标签图像得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第二位置具体用于；

从定位标签图像中提取定位标签，并根据定位标签中的定位图案得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第二中心坐标和旋转角度。

所述编码区由黑白两种编码方块构成，且两种方块的大小一致，各编码方块排列成二维的矩阵形状；

所述定位图案是具有两条直边的黑色L型图案，其中一条直边为定位图案的横边，另一条直边为定位图案的纵边，包围在矩阵形状编码区的任意一角。

所述编码区包括一标签规格标识位，一校验位，以及一工作机台编码号标识位；

处理装置302在每次得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的位置后，还用于：

获取编码区中每个编码方块的位置；

根据每个编码方块的位置对每个编码方块进行解码，确定每个编码方块的置位；

根据每个编码方块的置位对编码区中的校验位进行校验，在校验成功后，根据每个编码方块的置位对编码区中的工作机台编码号标识位和标签规格标识位进行识别，分别得到工作机台编码号和该定位标签的规格大小。

综上，本发明的有益效果是，

一、通过从机械臂固定的位置拍摄工作机台上的同一定位标签，计算该定位标签在拍照图像中的位置变化，进而确定工作机台相对于机械臂的偏移量，从而实现机械臂自动纠正偏移。一旦发生偏移，不需要再次人工定位。

二、自带编码，可以管理生产线多个工作点。

三、为了防止编码区干扰定位图案，则设置定位图案的横边和纵边之间有间隔；横边与编码区之间有间隔；纵边与编码区之间有间隔。

四、编码区中的校验位位于远离定位图案的矩阵形状编码区的顶角位置，该位置最容易破损，因此可以更加准确地对定位标签的破损情况进行识别，有利于更加准确地读取编码区数据。

五、通过标准化标签大小，可以设定各种规格的定位标签标准。

需要说明的是，上述步骤S112中根据两次获取的同一定位标签图像确定工作机台相对于机械臂的偏移量；或者在每次得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的位置后，进一步执行的内容，包括步骤S22、S24和S26，可以是机械臂上的处理装置直接进行处理，也可以是其他与机械臂有连接的处理装置进行处理，再反馈给机械臂。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种机械臂定位方法，以机械臂自身建立坐标系，该方法包括：

机械臂获取人工定位后的工作点坐标，并在预定位置利用自身的拍照装置首次获取工作机台上粘贴的定位标签图像；

当机械臂或者工作机台的位置发生偏移时，机械臂在所述预定位置利用所述拍照装置再次获取工作机台上粘贴的同一定位标签图像；

处理装置接收两次获取的同一定位标签图像，根据所述两次获取的同一定位标签图像确定工作机台相对于机械臂的偏移量，并将所述偏移量反馈给机械臂；所述处理装置位于机械臂上，或者与机械臂连接；

机械臂根据工作机台相对于机械臂的偏移量以及人工定位后的工作点坐标，确定偏移后的新工作点坐标；

机械臂根据该新工作点坐标进行定位；

所述处理装置根据两次获取的同一定位标签图像确定工作机台相对于机械臂的偏移量的方法包括：

根据首次获取的定位标签图像得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第一位置；

根据再次获取的定位标签图像得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第二位置；

根据第一位置和第二位置确定定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的偏移量；

根据定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的偏移量得到在机械臂坐标系下工作机台相对于机械臂的偏移量；

所述定位标签为由编码区和定位图案共同构成的矩形图案；所述编码区由黑白两种编码方块构成，且两种方块的大小一致，各编码方块排列成二维的矩阵形状；所述编码区包括一标签规格标识位，一校验位，以及一工作机台编码号标识位；

处理装置在每次得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的位置后，该方法进一步包括：

获取编码区中每个编码方块的位置；

根据每个编码方块的位置对每个编码方块进行解码，确定每个编码方块的置位；

根据每个编码方块的置位对编码区中的校验位进行校验，在校验成功后，根据每个编码方块的置位对编码区中的工作机台编码号标识位和标签规格标识位进行识别，分别得到工作机台编码号和该定位标签的规格大小。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述根据首次获取的定位标签图像得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第一位置包括：

从定位标签图像中提取定位标签，并根据定位标签中的定位图案得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第一中心坐标和旋转角度；

所述根据再次获取的定位标签图像得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第二位置包括；

从定位标签图像中提取定位标签，并根据定位标签中的定位图案得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第二中心坐标和旋转角度。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述定位图案是具有两条直边的黑色L型图案，其中一条直边为定位图案的横边，另一条直边为定位图案的纵边，包围在矩阵形状编码区的任意一角。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述横边和纵边之间有间隔；所述横边与编码区之间有间隔；所述纵边与编码区之间有间隔。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述校验位位于远离定位图案的矩阵形状编码区的顶角位置。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位标签规格的种类由2ⁿ确定，n为标签规格标识位中编码方块的数量。

7.一种机械臂定位系统，该系统包括机械臂和处理装置，所述处理装置位于机械臂上，或者与机械臂连接；

机械臂，用于当机械臂或者工作机台的位置发生偏移时，根据偏移前后工作机台上粘贴的定位标签在拍照图像中的位置变化，确定偏移后的新工作点坐标；根据该新工作点坐标进行定位；

处理装置，用于计算偏移前后工作机台上粘贴的定位标签在拍照图像中的位置变化；

所述机械臂，以自身建立坐标系，具体用于获取人工定位后的工作点坐标，并在预定位置利用自身的拍照装置首次获取工作机台上粘贴的定位标签图像；当机械臂或者工作机台的位置发生偏移时，在所述预定位置利用所述拍照装置再次获取工作机台上粘贴的同一定位标签图像；

所述处理装置，具体用于根据首次获取的定位标签图像得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第一位置；根据再次获取的定位标签图像得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第二位置；根据第一位置和第二位置确定定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的偏移量；根据定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的偏移量得到在机械臂坐标系下工作机台相对于机械臂的偏移量，并将所述偏移量反馈给机械臂；

所述机械臂，具体用于根据工作机台相对于机械臂的偏移量以及人工定位后的工作点坐标，确定偏移后的新工作点坐标；

所述定位标签为由编码区和定位图案共同构成的矩形图案；所述编码区由黑白两种编码方块构成，且两种方块的大小一致，各编码方块排列成二维的矩阵形状；所述编码区包括一标签规格标识位，一校验位，以及一工作机台编码号标识位；

处理装置在每次得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的位置后，还用于：

获取编码区中每个编码方块的位置；

根据每个编码方块的位置对每个编码方块进行解码，确定每个编码方块的置位；

根据每个编码方块的置位对编码区中的校验位进行校验，在校验成功后，根据每个编码方块的置位对编码区中的工作机台编码号标识位和标签规格标识位进行识别，分别得到工作机台编码号和该定位标签的规格大小。

8.如权利要求7所述的机械臂定位系统，其特征在于，

所述处理装置根据首次获取的定位标签图像得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第一位置具体用于：

从定位标签图像中提取定位标签，并根据定位标签中的定位图案得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第一中心坐标和旋转角度；

所述处理装置根据再次获取的定位标签图像得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第二位置具体用于；

从定位标签图像中提取定位标签，并根据定位标签中的定位图案得到定位标签在拍照装置自身图像坐标系中的第二中心坐标和旋转角度。

9.如权利要求8所述的机械臂定位系统，其特征在于，

所述定位图案是具有两条直边的黑色L型图案，其中一条直边为定位图案的横边，另一条直边为定位图案的纵边，包围在矩阵形状编码区的任意一角。