CN111275662A - 基于二维码的工件定位方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于二维码的工件定位方法、装置、设备和存储介质。其中所述方法包括：扫描工件上的二维码，以获取设置于工件上的多个公共测量点的多个第一几何特征尺寸和基于第一坐标系下的多个第一平面坐标；根据多个第一平面坐标分别移动摄像头照射多个公共测量点，以获取多个公共测量点基于摄像头坐标系下的多个第一空间坐标，以确定工件的摄像头坐标系；基于预设的坐标系转换规则和工件的摄像头坐标系确定工件的加工定位坐标系；基于加工定位坐标系对工件进行加工定位。本发明于通过对固定好位置的工件分别获取测量点的空间位置，利用三点法确定工件的加工定位坐标系，实现对工件在基板上的准确定位。
Description
技术领域
本发明实施例涉及工件定位技术，尤其涉及一种基于二维码的工件定位方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
电弧增材制造采用逐层堆焊的方式制造金属零部件，因以其以电弧作为载能束，所以具有热输入高，成形速度快等优点，非常适用于大尺寸复杂构件低成本、高效快速近净成形。面对新一代飞行器制造成本及可靠性要求，其结构件逐渐向大型化、整体化、智能化发展，电弧增材制造技术在大尺寸航空结构件成形上具有其他增材技术不可比拟的效率与成本优势。SLM,EBSM等增材制造技术，基板本身不属于零件的一部分，基板上堆积的才属于零件部分。所以在增材制造结束后，往往需要将零件从基板上分离开来。一般而言，常规电弧增材制造的流程如下所示(以机器人系统为例)：导入零件的CAD数模和基板数模，对零件的CAD模型进行分层切片处理；设置焊道尺寸、增材工艺参数等信息，系统生成焊枪(工具坐标系Tool_1)在某一设定的工具坐标系Base_1(工具坐标系一般设定在基板上)中的轨迹信息，该信息中包含着焊枪的移动速度、工艺参数等一系列信息。编辑成机器人系统能够识别的程序。但对于电弧增材制造技术而言，其基板往往也是作为零件的一部分而存在。故在增材结束后，铣削是后续的主要工序。同时由于电弧增材零件的表面质量较SLM等工艺差不少，很难找到铣削等机加工的基准点。而且基板一般都是安装在工装台上，其定位精度较低。同时，一般电弧增材都是通过离线编程的方式来实现轨迹规划。该轨迹相对于工装台而言，是属于固定轨迹。
由于基板定位精度的较低，使得电弧增材的零件在基板上的位置很难精确固化，给后续进行铣削等机加工带来了一些定位难度。特别是对于一些净成型的电弧增材制造工艺而言，加工余量小，如果基准点没有找好，会造成零件部分区域处于过机加或者欠机加状态。由于电弧增材的基板的固定大部分情况下，都是人工进行装夹和固定，虽能够大致摆放到位，但要与数模中的位置保持一致性，则存在较大的难度。即便可以通过手工标定的方式，对基板上的工件坐标系进行标定，使之与数模中的坐标系尽可能一致，但其也是通过手工目测的方式进行，标定的工件坐标系与数模中的工件坐标系存在不太好控制的误差。
发明内容
本发明提供一种基于二维码的工件定位方法、装置、设备和存储介质，以实现工件在基板上能准确定位的技术效果。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于二维码的工件定位方法，包括：
扫描工件上的二维码，以获取设置于工件上的多个公共测量点的多个第一几何特征尺寸和基于第一坐标系下的多个第一平面坐标；
根据多个第一平面空间坐标分别移动摄像头照射多个公共测量点，以获取多个公共测量点基于摄像头坐标系下的多个第一空间坐标，以确定工件的摄像头坐标系；
基于预设的坐标系转换规则和工件的摄像头坐标系确定工件的加工定位坐标系；
基于加工定位坐标系对工件进行加工定位。
进一步的，扫描工件上的二维码，以获取设置于工件上的多个公共测量点的多个第一几何特征尺寸和基于第一坐标系下的多个第一平面坐标之前还包括：
获取多个公共测量点基于工件的基板坐标系下的多个基板坐标。
进一步的，根据多个第一平面坐标分别移动摄像头照射多个公共测量点，以获取多个公共测量点基于摄像头坐标系下的多个第一空间坐标，以确定工件的摄像头坐标系包括：
第一空间坐标由以下公式得到：
其中，
和
为第i个公共测量点基于摄像头坐标系的X坐标、Y坐标和Z坐标，a和b为常量。
进一步的，基于预设的坐标系转换规则和工件的摄像头坐标系确定工件的加工定位坐标系包括：
根据坐标系转换规则和多个第一空间坐标确定基于机器人坐标系下的多个机器人空间坐标；
根据多个机器人空间坐标确定工件的加工定位坐标系；
根据加工定位坐标系确定多个公共测量点的多个第二空间坐标。
进一步的，基于预设的坐标系转换规则和工件的摄像头坐标系确定工件的加工定位坐标系还包括：
坐标系转换规则由以下公式得到：
其中，
和
为第i个公共测量点基于机器人坐标中的X坐标、Y坐标和Z坐标，c、d、e、f、g和h为常量。
进一步的，基于加工定位坐标系对工件进行加工定位包括：
根据第二空间坐标和基板坐标判断加工定位坐标系是否满足要求。
进一步的，根据第二空间坐标和基板坐标判断加工定位坐标系是否满足要求包括：
根据误差计算值进行判断，误差计算值可由以下公式得到：
其中，n为公共测量点的个数，
和
分别为第i个公共测量点的第二空间坐标中的X坐标、Y坐标和Z坐标，
和
分别为第i个公共测量点的基板坐标中的X坐标、Y坐标和Z坐标，Δki为第i个公共测量点的坐标误差值，
为第i个公共测量点的X方向上误差值的平方，
为第i个公共测量点的Y方向上误差值的平方,
为第i个公共测量点的Z方向上误差值的平方。
进一步的，根据第二空间坐标和基板坐标判断加工定位坐标系是否满足要求还包括：
预设一个误差阈值；
当误差计算值大于误差阈值时，加工定位坐标系不符合要求；
当误差计算值小于等于误差阈值时，加工定位坐标系符合要求，可以用于对工件进行加工定位。
第二方面，本发明实施例还提供了一种基于二维码的工件定位装置，包括：
扫描模块，用于扫描工件上的二维码，以获取设置于工件上的多个公共测量点的多个第一几何特征尺寸和基于第一坐标系下的多个第一空间坐标；
第一获取模块，用于根据多个第一坐标分别移动摄像头照射多个公共测量点，以获取多个公共测量点基于摄像头坐标系下的多个第一空间坐标，以确定工件的摄像头坐标系；
确定模块，用于基于预设的坐标系转换规则和工件的摄像头坐标系确定工件的加工定位坐标系；
定位模块，用于基于加工定位坐标系对工件进行加工定位。
第三方面，本发明实施例还提供了一种设备，设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现上述实施例中任一的基于二维码的工件定位方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例中任一的基于二维码的工件定位方法。
本发明通过对固定好位置的基板进行准确位置计算，解决了现有技术中针对电弧增材的工件定位不精的技术问题，实现对工件在基板上的准确定位的技术效果。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种基于二维码的工件定位方法的流程图；
图2为本发明实施例二提供的一种基于二维码的工件定位方法的流程图；
图3为本发明实施例二提供的一种工件基板的结构示意图；
图4为本发明实施例三提供的一种基于二维码的工件定位装置的结构示意图；
图5为本发明实施例四提供的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
此外，术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种方向、动作、步骤或元件等，但这些方向、动作、步骤或元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个方向、动作、步骤或元件与另一个方向、动作、步骤或元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一获取模块称为第二获取模块，且类似地，可将第二获取模块称为第一获取模块。第一获取模块和第二获取模块两者都是获取模块，但其不是同一获取模块。术语“第一”、“第二”等不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种基于二维码的工件定位方法的流程图，本实施例可适用于对零部件进行加工定位的情况，该方法可以由数控中心来执行，具体包括如下步骤：
步骤S110、扫描工件上的二维码，以获取设置于工件上的多个公共测量点的多个第一几何特征尺寸和基于第一坐标系下的多个第一平面坐标。
具体的，在本实施例中，第一坐标系可以是直角坐标系，也可以是工件所在的测量台的测量台坐标系，二维码包含的信息可以包含多个公共测量点相对于以二维码为坐标原点的直角坐标系的偏移量和第一几何特征尺寸，本实施例中的第一几何特征尺寸可以是当公共测量点是孔的圆表面中心点时对应的圆的半径，也可以是键槽表面的长和宽。第一平面坐标可以是基于直角坐标系的以二维码的中心点为坐标原点的公共测量点的坐标。
步骤S120、根据多个第一平面坐标分别移动摄像头照射多个公共测量点，以获取多个公共测量点基于摄像头坐标系下的多个第一空间坐标，以确定工件的摄像头坐标系。
具体的，摄像头可以安装在机器人或机器手或机械臂的法兰盘末端，在本实施例中，根据步骤S110中得到的每个公共测量点的第一平面坐标，即相对于二维码中心点基于第一坐标系的偏移量，摄像头分别移动到每个公共测量点的第一平面坐标处进行拍照，这时可以将得到的每个公共测量点的图片传输到数控中心的计算机中进行坐标的计算和获取，从而得到每个公共测量点的第一空间坐标，并可以利用三点法确定摄像头坐标系。
步骤S130、基于预设的坐标系转换规则和工件的摄像头坐标系确定工件的加工定位坐标系。
具体的，在本实施例中，加工定位坐标系可以先根据在步骤S120中确定的摄像头坐标系下每个公共测量点的第一空间坐标转换成基于机器人坐标系的机器人空间坐标，然后利用三点确定一个平面的方法确定出工件的加工定位坐标系。
步骤S140、基于加工定位坐标系对工件进行加工定位。
具体的，在本实施例中，工件采用的基板可以是电弧增材材质。电弧增材制造采用逐层堆焊的方式制造金属零部件，因以其以电弧作为载能束，所以具有热输入高，成形速度快等优点，非常适用于大尺寸复杂构件低成本、高效快速近净成形。面对新一代飞行器制造成本及可靠性要求，其结构件逐渐向大型化、整体化、智能化发展，电弧增材制造技术在大尺寸航空结构件成形上具有其他增材技术不可比拟的效率与成本优势。但由于这种采用电弧增材材质的工件表面质量较差且基板定位精度低，因此在后续对工件进行铣削等机加工工艺时容易带来定位不准等技术问题，特别是对于一些净成型的电弧增材制造工艺而言，此时能对工件进行加工的加工余量很小，因此通过建立一个工件的加工定位坐标系，从而将定位误差控制在较小范围内。
具体的，在本实施例中，坐标系转换规则可以采用以下公式得到：
其中，
和
为第i个公共测量点基于加工定位坐标系中的X坐标、Y坐标和Z坐标，c、d、e、f、g、h为常量。本实施例中的加工定位坐标系是指用于给机械臂或工业机器人对工件进行加工或定位时，机械臂或工业机器人能识别的一种坐标系。
本发明实施例一的有益效果在于通过对固定好位置的工件利用摄像头拍摄得到每个公共测量点的空间坐标，并利用三点法确定工件的加工定位坐标系，从而实现针对电弧增材的工件在基板上的准确定位。
实施例二
本发明实施例二是在实施例一的基础上做的进一步优化。图2为本发明实施例二提供的一种基于二维码的工件定位方法的流程图。如图2所示，本实施例的基于二维码的工件定位方法，包括：
步骤S210、获取多个公共测量点基于工件的基板坐标系下的多个基板坐标。
具体的，在本实施例中，可以预先在基板坐标系下获取每个公共测量点的基板坐标。图3为本发明实施例二提供的一种工件基板的结构示意图。如图3所示，举例来说，可以在工件基板的上表面选取三个互相垂直的公共测量点，以P1作为基板坐标系的坐标原点，即P1点的坐标为(0,0,0)，P2可以是工件的上表面上沿基板坐标系X轴方向上的一点，即P2点的坐标为(X，0,0)，P3可以是工件的上表面上沿基板坐标系Y轴方向上的一点，即P3点的坐标为(0，Y,0),也就是说X和Y是已知量，并且由于三个公共测量点之间是互相垂直的，所以三个公共测量点之间的相对位置并不会随着坐标系不同而改变。
步骤S220、扫描工件上的二维码，以获取设置于工件上的多个公共测量点的多个第一几何特征尺寸和基于第一坐标系下的多个第一平面坐标。
具体的，在本实施例中，第一坐标系可以是直角坐标系，也可以是工件所在的测量台的测量台坐标系，二维码包含的信息可以包含多个公共测量点相对于以二维码为坐标原点的直角坐标系的偏移量和第一几何特征尺寸，本实施例中的第一几何特征尺寸可以是当公共测量点是孔的圆表面中心点时对应的圆的半径，也可以是键槽表面的长和宽。第一平面坐标可以是基于直角坐标系的以二维码的中心点为坐标原点的公共测量点的坐标。
步骤S230、根据多个第一平面坐标分别移动摄像头照射多个公共测量点，以获取多个公共测量点基于摄像头坐标系下的多个第一空间坐标，以确定工件的摄像头坐标系。
具体的，摄像头可以安装在机器人或机器手或机械臂的法兰盘末端，在本实施例中，根据步骤S220中得到的每个公共测量点的第一平面坐标，即相对于二维码中心点基于第一坐标系的偏移量，摄像头分别移动到每个公共测量点的第一平面坐标处进行拍照，这时可以将得到的每个公共测量点的图片传输到数控中心的计算机中进行坐标的计算和获取，从而得到每个公共测量点的第一空间坐标，并可以利用三点法确定摄像头坐标系。
步骤S240、根据坐标系转换规则和多个第一空间坐标确定基于机器人坐标系下的多个机器人空间坐标。
具体的，加工定位坐标系可以先根据在步骤S230中确定的摄像头坐标系下每个公共测量点的第一空间坐标转换成基于机器人坐标系的机器人空间坐标，再根据机器人空间坐标通过三点法来确定。在本实施例中，机器人坐标系是保持不变的，仅仅用作参考坐标系，通过得到的每个公共测量点的机器人空间坐标，利用三点法确定出工件的加工定位坐标系。
在本实施中，第一空间坐标可以由以下公式得到：
其中，
和
为第i个公共测量点基于摄像头坐标系的X坐标、Y坐标和Z坐标，a和b为常量。
在本实施例中，坐标系转换规则可以由以下公式得到：
其中，
和
为第i个公共测量点基于加工定位坐标系中的X坐标、Y坐标和Z坐标，c、d、e、f、g、h为常量。
步骤S250、根据多个机器人空间坐标确定工件的加工定位坐标系。
步骤S260、根据加工定位坐标系确定多个公共测量点的多个第二空间坐标。
具体的，由于机器人坐标系是不变的，在将摄像头坐标系下的第一空间坐标转换成机器人坐标后，根据三点法确定加工定位坐标系，并给予加工定位坐标系分别获取每个公共测量点的第二空间坐标。
在本实施例中，根据误差计算值进行判断，误差计算值可由以下公式得到：
其中，n为公共测量点的个数，
和
分别为第i个公共测量点的第二空间坐标中的X坐标、Y坐标和Z坐标，
和
分别为第i个公共测量点的基板坐标中的X坐标、Y坐标和Z坐标，Δki为第i个公共测量点的坐标误差值，
为第i个公共测量点的X方向上误差值的平方，
为第i个公共测量点的Y方向上误差值的平方,
为第i个公共测量点的Z方向上误差值的平方。
步骤S270、预设一个误差阈值。
具体的，在本实施例中，误差阈值是指在保证工件加工定位精度的情况下，允许加工定位坐标系具有的最大误差值，这种误差阈值可以根据工件的加工定位需要进行调整。
步骤S281、当误差计算值大于误差阈值时，加工定位坐标系不符合要求。
步骤S282、当误差计算值小于等于误差阈值时，加工定位坐标系符合要求，可以用于对工件进行加工定位。
具体的，在确定加工定位坐标系后，可以将图3中的P1点仍作为加工定位坐标系的原点，P2点作为加工定位坐标系x轴方向上的一点，并分别获取P1和P2点此时基于加工定位坐标系的第二空间坐标，由于定位仪器和摄像头拍摄过程都可能存在误差，此时P3点的坐标可能并不在原先预设的加工定位坐标系的Y轴方向上，通过计算获取此时P3点的第二空间坐标，并将P1、P2和P3点的第二空间坐标分别与P1、P2和P3的基板坐标进行对比，从而计算得到总的误差计算值，当这个总的误差计算值大于预设的误差阈值时，说明得到的加工定位坐标系的误差过大，不符合工件的加工定位要求，此时需要重新对摄像头内外的参数进行校准和标定，并再一次确定新的加工定位坐标系，直到新的误差计算值小于等于预设的误差阈值。当误差计算值小于等于预设的误差阈值时，加工定位设备如机器人、机械臂或其他，就可以根据加工定位坐标系对工件进行加工定位操作。
本发明实施例二的有益效果在于通过对固定好位置的工件利用摄像头拍摄得到每个公共测量点的空间坐标，利用三点法确定工件的加工定位坐标系，并通过加工定位坐标系确定每个公共测量点的新的空间坐标，从而根据新的空间坐标得到加工定位坐标系的误差值并判断加工定位坐标系是否满足加工定位精度的要求，实现了针对电弧增材的工件在基板上的准确定位。
实施例三
图4为本发明实施例三提供的一种基于二维码的工件定位装置的结构示意图。如图4所示，本实施例的基于二维码的工件定位装置400，包括:
扫描模块410，用于扫描工件上的二维码，以获取设置于工件上的多个公共测量点的多个第一几何特征尺寸和基于第一坐标系下的多个第一平面坐标；
第一获取模块420，用于根据多个第一平面坐标分别移动摄像头照射多个公共测量点，以获取多个公共测量点基于摄像头坐标系下的多个第一空间坐标，以确定工件的摄像头坐标系；
确定模块430，用于基于预设的坐标系转换规则和工件的摄像头坐标系确定工件的加工定位坐标系；
定位模块440，用于基于加工定位坐标系对工件进行加工定位。
在本实施例中，基于二维码的工件定位装置400还包括：
第二获取模块450，用于获取多个公共测量点基于工件的基板坐标系下的多个基板坐标。
在本实施例中，第一空间坐标由以下公式得到：
其中，
和
为第i个公共测量点基于摄像头坐标系的X坐标、Y坐标和Z坐标，a和b为常量。
在本实施例中，确定模块430包括：
第一坐标获取单元，用于根据坐标系转换规则和多个第一空间坐标确定基于机器人坐标系下的多个机器人空间坐标；
坐标系确定单元，用于根据多个机器人空间坐标确定工件的加工定位坐标系；
第二坐标获取单元，用于根据加工定位坐标系确定多个公共测量点的多个第二空间坐标。
在本实施例中，坐标系转换规则由以下公式得到：
其中，
和
为第i个公共测量点基于机器人坐标中的X坐标、Y坐标和Z坐标，c、d、e、f、g和h为常量。
在本实施例中，定位模块440包括：
判断单元，用于根据第二空间坐标和基板坐标判断加工定位坐标系是否满足要求。
在本实施例中，判断单元包括：
根据误差计算值进行判断，误差计算值可由以下公式得到：
其中，n为公共测量点的个数，
和
分别为第i个公共测量点的第二空间坐标中的X坐标、Y坐标和Z坐标，
和
分别为第i个公共测量点的基板坐标中的X坐标、Y坐标和Z坐标，Δki为第i个公共测量点的坐标误差值，
为第i个公共测量点的X方向上误差值的平方，
为第i个公共测量点的Y方向上误差值的平方,
为第i个公共测量点的Z方向上误差值的平方。
在本实施例中，判断单元还包括：
预设一个误差阈值；
当误差计算值大于误差阈值时，加工定位坐标系不符合要求；
当误差计算值小于等于误差阈值时，加工定位坐标系符合要求，可以用于对工件进行加工定位。
本发明实施例所提供的基于二维码的工件定位装置可执行本发明任意实施例所提供的基于二维码的工件定位方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图5为本发明实施例四提供的一种设备的结构示意图。图5示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机设备12的框图。图5显示的计算机设备12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图5所示，计算机设备12以通用计算设备的形式表现。计算机设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。
计算机设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图5未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图4中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括——但不限于——操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
计算机设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，计算机设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的基于二维码的工件定位方法：
扫描工件上的二维码，以获取设置于工件上的多个公共测量点的多个第一几何特征尺寸和基于第一坐标系下的多个第一平面坐标；
根据多个第一平面坐标分别移动摄像头照射多个公共测量点，以获取多个公共测量点基于摄像头坐标系下的多个第一空间坐标，以确定工件的摄像头坐标系；
基于预设的坐标系转换规则和工件的摄像头坐标系确定工件的加工定位坐标系；
基于加工定位坐标系对工件进行加工定位。
实施例五
本发明实施例五还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本申请所有发明实施例提供的基于二维码的工件定位方法：
扫描工件上的二维码，以获取设置于工件上的多个公共测量点的多个第一几何特征尺寸和基于第一坐标系下的多个第一平面坐标；
根据多个第一平面坐标分别移动摄像头照射多个公共测量点，以获取多个公共测量点基于摄像头坐标系下的多个第一空间坐标，以确定工件的摄像头坐标系；
基于预设的坐标系转换规则和工件的摄像头坐标系确定工件的加工定位坐标系；
基于加工定位坐标系对工件进行加工定位。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (11)
1.一种基于二维码的工件定位方法，其特征在于，包括：
扫描工件上的二维码，以获取设置于工件上的多个公共测量点的多个第一几何特征尺寸和基于第一坐标系下的多个第一平面坐标；
根据所述多个第一平面坐标分别移动摄像头照射所述多个公共测量点，以获取所述多个公共测量点基于摄像头坐标系下的多个第一空间坐标，以确定所述工件的摄像头坐标系；
基于预设的坐标系转换规则和所述工件的摄像头坐标系确定所述工件的加工定位坐标系；
基于所述加工定位坐标系对所述工件进行加工定位。
2.根据权利要求1所述的一种基于二维码的工件定位方法，其特征在于，所述扫描工件上的二维码，以获取设置于工件上的多个公共测量点的多个第一几何特征尺寸和基于第一坐标系下的多个第一平面坐标之前还包括：
获取所述多个公共测量点基于所述工件的基板坐标系下的多个基板坐标。
3.根据权利要求1所述的一种基于二维码的工件定位方法，其特征在于，所述根据所述多个第一平面坐标分别移动摄像头照射所述多个公共测量点，以获取所述多个公共测量点基于摄像头坐标系下的多个第一空间坐标，以确定所述工件的摄像头坐标系包括：
所述第一空间坐标由以下公式得到：
其中，
和
为第i个所述公共测量点基于所述摄像头坐标系的X坐标、Y坐标和Z坐标，a和b为常量。
4.根据权利要求3所述的一种基于二维码的工件定位方法，其特征在于，所述基于预设的坐标系转换规则和所述工件的摄像头坐标系确定所述工件的加工定位坐标系包括：
根据所述坐标系转换规则和多个所述第一空间坐标确定基于机器人坐标系下的多个机器人空间坐标；
根据多个所述机器人空间坐标确定所述工件的加工定位坐标系；
根据所述加工定位坐标系确定多个所述公共测量点的多个第二空间坐标。
5.根据权利要求3所述的一种基于二维码的工件定位方法，其特征在于，所述基于预设的坐标系转换规则和所述工件的摄像头坐标系确定所述工件的加工定位坐标系还包括：
所述坐标系转换规则由以下公式得到：
其中，
和
为第i个所述公共测量点基于所述机器人坐标中的X坐标、Y坐标和Z坐标，c、d、e、f、g和h为常量。
6.根据权利要求4所述的一种基于二维码的工件定位方法，其特征在于，所述基于所述加工定位坐标系对所述工件进行加工定位包括：
根据所述第二空间坐标和所述基板坐标判断所述加工定位坐标系是否满足要求。
7.根据权利要求6所述的一种基于二维码的工件定位方法，其特征在于，所述根据所述第二空间坐标和所述基板坐标判断所述加工定位坐标系是否满足要求包括：
根据误差计算值进行判断，所述误差计算值可由以下公式得到：
其中，n为所述公共测量点的个数，
和
分别为第i个所述公共测量点的所述第二空间坐标中的X坐标、Y坐标和Z坐标，
和
分别为第i个所述公共测量点的所述基板坐标中的X坐标、Y坐标和Z坐标，Δki为第i个所述公共测量点的坐标误差值，
为第i个所述公共测量点的X方向上误差值的平方，
为第i个所述公共测量点的Y方向上误差值的平方,
为第i个所述公共测量点的Z方向上误差值的平方。
8.根据权利要求7所述的一种基于二维码的工件定位方法，其特征在于，所述根据所述第二空间坐标和所述基板坐标判断所述加工定位坐标系是否满足要求还包括：
预设一个误差阈值；
当所述误差计算值大于所述误差阈值时，所述加工定位坐标系不符合要求；
当所述误差计算值小于等于所述误差阈值时，所述加工定位坐标系符合要求，可以用于对工件进行加工定位。
9.一种基于二维码的工件定位装置，其特征在于，包括：
扫描模块，用于扫描工件上的二维码，以获取设置于工件上的多个公共测量点的多个第一几何特征尺寸和基于第一坐标系下的多个第一平面坐标；
第一获取模块，用于根据所述多个第一平面坐标分别移动摄像头照射所述多个公共测量点，以获取所述多个公共测量点基于摄像头坐标系下的多个第一空间坐标，以确定所述工件的摄像头坐标系；
确定模块，用于基于预设的坐标系转换规则和所述工件的摄像头坐标系确定所述工件的加工定位坐标系；
定位模块，用于基于所述加工定位坐标系对所述工件进行加工定位。
10.一种设备，其特征在于，所述设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-8中任一所述的基于二维码的工件定位方法。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一所述的基于二维码的工件定位方法。
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