CN106643479A - 基于机器视觉的机器人tcp精度检测系统 - Google Patents

基于机器视觉的机器人tcp精度检测系统 Download PDF

Info

Publication number
CN106643479A
CN106643479A CN201510727471.7A CN201510727471A CN106643479A CN 106643479 A CN106643479 A CN 106643479A CN 201510727471 A CN201510727471 A CN 201510727471A CN 106643479 A CN106643479 A CN 106643479A
Authority
CN
China
Prior art keywords
detection
tcp
disk
robot
precision
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510727471.7A
Other languages
English (en)
Inventor
王鲁单
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ke Kun (kunshan) Automation Co Ltd
Original Assignee
Ke Kun (kunshan) Automation Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ke Kun (kunshan) Automation Co Ltd filed Critical Ke Kun (kunshan) Automation Co Ltd
Priority to CN201510727471.7A priority Critical patent/CN106643479A/zh
Publication of CN106643479A publication Critical patent/CN106643479A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于机器视觉的机器人TCP精度检测系统，包括安装在机器人法兰盘上的检测工具和照相机，所述机器人安装在工作平台上，所述照相机固定在工作平台一侧的立柱上，所述检测工具的末端为圆盘，圆盘的中心与检测用检测工具的尖点位置相同，圆盘垂直于检测工具的轴心线，本发明采用单个相机完成了TCP标定精度的自动检测过程，该发明结构简单、原理可靠、易于实现，适用于各类工业机器人的TCP精度自动检测，在满足应用精度的前提下为用户节约成本，并提高工作效率。

Description

基于机器视觉的机器人TCP精度检测系统
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种基于机器视觉的机器人TCP精度检测系统
背景技术
当前工业机器人TCP设定后的标定多粗略的采用人工肉眼观察的方式，TCB测算的准确性不能量化、科学的表述出来。市场上也有一些可已进行精确检测的仪器设备，但该类产品多采用精密的测量设备与仪器，系统复杂，成本较高。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种基于机器视觉的机器人TCP精度检测系统及其检测方法。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于机器视觉的机器人TCP精度检测系统，包括安装在机器人法兰盘上的检测工具和照相机，所述机器人安装在工作平台上，所述照相机固定在工作平台一侧的立柱上，所述检测工具的末端为圆盘，圆盘的中心与检测用检测工具的尖点位置相同，圆盘垂直于检测工具的轴心线。
作为本发明的进一步改进，所述检测工具末端的圆盘正面有3条划线，三条划线延长后交于圆盘的中心点，即TCP点。
本发明的有益效果是：本发明采用单个相机完成了TCP标定精度的自动检测过程，该发明结构简单、原理可靠、易于实现，适用于各类工业机器人的TCP精度自动检测，在满足应用精度的前提下为用户节约成本，并提高工作效率。
附图说明
图1为本发明检测系统的结构示意图；
图2为本发明检测工具与现有检测工具的对比示意图；
图3为本发明检测工具的圆盘正面示意图；
图中标示：1-机器人法兰盘；2-检测工具；3-照相机；4-工作平台；5-立柱。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
图1示出了本发明一种基于机器视觉的机器人TCP精度检测系统的一种实施方式，包括安装在机器人法兰盘1上的检测工具2和照相机3，所述机器人安装在工作平台4上，所述照相机3固定在工作平台4一侧的立柱5上，所述检测工具2的末端为圆盘，圆盘的中心与检测用检测工具的尖点位置相同，圆盘垂直于检测工具2的轴心线,所述检测工具2末端的圆盘正面有3条划线，三条划线延长后交于圆盘的中心点，即TCP点。
其检测方法包括以下步骤：
1)移动检测工具工具到指定位置，确保满足以下条件：
a.检测工具轴线垂直于相机像平面；
b.检测工具的TCP点到像平面的距离为标定距离；
c.检测工具工具末端圆盘成像位于像平面中心；
2)通过控制机器人，保持TCP的位置不变，改变TCP的姿态；
3)待机器人动作完成后，通过照相机获取的检测工具末端圆盘及其标记图像的位置信息，计算TCP在x，y，z三个方向的位置移动量。
4)根据计算出来的TCP位置移动量判断TCP的精准度。
所述步骤3)的TCP在x，y，z三个方向的位置移动量计算方法如下：
a.通过图像处理在CCD像平面上获取圆盘的边缘；
b.通过延长像平面上,三条线获取TCP点在像平面上位置；
c.搜索所有过TCP成像点与圆盘边缘相交的直线(圆盘旋转轴)，选出在圆盘边缘线内线段最长的线，并获取该线段长度；
d.通过摄影定理，计算TCP点在Z方向的偏移量，计算公式如下：
z1＝2lf/d1
z2＝2lf/d2
e.由于像平面上的TCP(x，y)位置值是在Z方向有变化的情况下获取的，需将该值转化为在Z值没有变化的前提下的值：
Δx＝xr-x1
Δy＝yr-y1
采用如上结构的检测用检测工具，在机器人调整检测工具姿态时总有一平面过TCP点且平行于像平面与检测用检测工具的圆盘相交，且交线在圆盘内的线段长度为圆盘的直径，该线段平行于像平面。由计算机视觉摄影定理可知，当该线段(TCP)远离相机时，线段在CCD上的像变短；当该线段(TCP)接近相机时,线段在CCD上的线边长.由此可以通过该线段在CCD上成像的长短判断TCP在Z(垂直于像平面)方向的位置改变。
为寻找该平行线段在像平面上的位置，需要设定前提条件，确保该线段是所有过CCD上TCP的成像点与圆盘边缘线交线最长的，方便图像处理算法搜索改线段。

Claims (2)

1.一种基于机器视觉的机器人TCP精度检测系统，其特征在于：包括安装在机器人法兰盘(1)上的检测工具(2)和照相机(3)，所述机器人安装在工作平台(4)上，所述照相机(3)固定在工作平台(4)一侧的立柱(5)上，所述检测工具(2)的末端为圆盘，圆盘的中心与检测用检测工具的尖点位置相同，圆盘垂直于检测工具(2)的轴心线。
2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的机器人TCP精度检测系统，其特征在于：所述检测工具(2)末端的圆盘正面有3条划线，三条划线延长后交于圆盘的中心点，即TCP点。
CN201510727471.7A 2015-10-30 2015-10-30 基于机器视觉的机器人tcp精度检测系统 Pending CN106643479A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510727471.7A CN106643479A (zh) 2015-10-30 2015-10-30 基于机器视觉的机器人tcp精度检测系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510727471.7A CN106643479A (zh) 2015-10-30 2015-10-30 基于机器视觉的机器人tcp精度检测系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106643479A true CN106643479A (zh) 2017-05-10

Family

ID=58809173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510727471.7A Pending CN106643479A (zh) 2015-10-30 2015-10-30 基于机器视觉的机器人tcp精度检测系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106643479A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109900207A (zh) * 2019-03-12 2019-06-18 精诚工科汽车系统有限公司 机器人视觉工具的工具中心点标定方法及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101282823A (zh) * 2005-10-06 2008-10-08 库卡罗伯特有限公司 确定虚拟工具中心点的方法
US20080252248A1 (en) * 2005-01-26 2008-10-16 Abb Ab Device and Method for Calibrating the Center Point of a Tool Mounted on a Robot by Means of a Camera
CN102135776A (zh) * 2011-01-25 2011-07-27 解则晓 基于视觉定位的工业机器人控制系统及其控制方法
CN103115629A (zh) * 2013-01-23 2013-05-22 天津大学 机器人柔性视觉测量系统中工具坐标系快速修复方法
CN104626205A (zh) * 2014-12-11 2015-05-20 珠海格力电器股份有限公司 机器人机械臂的检测方法和装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080252248A1 (en) * 2005-01-26 2008-10-16 Abb Ab Device and Method for Calibrating the Center Point of a Tool Mounted on a Robot by Means of a Camera
CN101282823A (zh) * 2005-10-06 2008-10-08 库卡罗伯特有限公司 确定虚拟工具中心点的方法
CN102135776A (zh) * 2011-01-25 2011-07-27 解则晓 基于视觉定位的工业机器人控制系统及其控制方法
CN103115629A (zh) * 2013-01-23 2013-05-22 天津大学 机器人柔性视觉测量系统中工具坐标系快速修复方法
CN104626205A (zh) * 2014-12-11 2015-05-20 珠海格力电器股份有限公司 机器人机械臂的检测方法和装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杜姗姗 等: "基于相机空间点约束的机器人工具标定方法", 《计算机应用》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109900207A (zh) * 2019-03-12 2019-06-18 精诚工科汽车系统有限公司 机器人视觉工具的工具中心点标定方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109029257B (zh) 基于立体视觉和结构光视觉的大型工件位姿测量系统、方法
CN104729406B (zh) 一种表面贴装元件的机器视觉定位方法
CN105643641B (zh) 力传感器标定装置、标定方法及力控制机器人
CN105488808B (zh) 基于三维空间拍摄定位技术的合拢管现场测量装置及方法
CN111179339A (zh) 基于三角测量的坐标定位方法、装置、设备及存储介质
CN104296665A (zh) 一种基于机器视觉的工件尺寸测量方法及系统
TWI613054B (zh) 齒輪機構之組裝裝置及組裝方法
CN102818544B (zh) 汽车轮毂螺栓孔节圆中心和中孔中心偏心距在线测量方法
CN106767401A (zh) 一种基于十字激光和机器视觉的轴孔类零件定姿定位方法
KR102314092B1 (ko) 로봇의 캘리브레이션 장치 및 그 방법
CN208818162U (zh) 定位机器人
CN104197831B (zh) 一种六关节工业机器人的精度标定装置
CN104913775B (zh) 无人机对地高度的测量方法、无人机定位方法及装置
CN108805940B (zh) 一种变倍相机在变倍过程中跟踪定位的方法
CN106813570B (zh) 基于线结构光扫描的长圆柱形物体三维识别与定位方法
CN106092053B (zh) 一种机器人重复定位系统及其定位方法
CN114459345B (zh) 基于视觉空间定位的飞机机身位置姿态检测系统及方法
CN109916346B (zh) 一种基于视觉系统的工件平整度的检测装置及检测方法
CN104819690A (zh) 一种表面贴装元件的双相机机器视觉定位方法
CN102847661A (zh) 智能高速非接触式高精度喷胶方法
CN113916128A (zh) 一种基于光笔式视觉测量系统的提高精度的方法
CN113421310A (zh) 基于光栅尺定位的运动位置误差补偿技术实现跨视野高精度测量的方法
CN106643479A (zh) 基于机器视觉的机器人tcp精度检测系统
CN105425724A (zh) 一种基于机器视觉扫描成像的高精度运动定位方法及装置
WO2020113978A1 (zh) 位于平面上的孔的中心位置的计算方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170510