CN111805158A - 一种机器人的夹具位移自检测方法及系统 - Google Patents

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赖秋凤
郭金鸿
范如城
张飞
刘秀清
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Abstract

一种机器人的夹具位移自检测方法及其系统，包括：将工业相机移动到参照物基准拍照位，并发送指令通知工业相机拍照；获取图片后由视觉软件进行处理得出参照物特征坐标B，对比基准图中获取的参照物特征基准坐标A，得到两者之间的偏差值a；根据偏差值a修正工业相机的拍照位置，并发送二次拍照指令通知工业相机拍照；获取图片后由视觉软件进行处理得出参照物特征坐标C，对比基准图中获取的参照物特征基准坐标A得到两者之间的偏差值b，如果偏差值b过大，则判断出机器人的夹具或工业相机位置出现移位现象。本发明避免了由于机器人夹具使用过程中位置变化而未被察觉导致的模组刮擦、碰撞、挤压、甚至自燃和爆炸而造成的经济损失和人身安全事故。

Description

一种机器人的夹具位移自检测方法及系统
【技术领域】
本发明属于机器人视觉系统技术领域，具体是指一种机器人的夹具位移自检测方法及其系统。
【背景技术】
在新能源领域，生产好的电池模组需要从生产线上搬运到打包使用的栈板上。为节约人工成本，提高打包效率，目前是由原来的人工搬运改为机器人搬运。而机器人搬运过程中使用的机器人夹具存在因长久使用或意外碰撞使夹具以及固定在夹具上的工业相机位置发生改变的可能。如果夹具和工业相机的位置变化，抓取模组时定位不准确会引起模组的损伤甚至自燃爆炸。所以需要一种自动的高效的方法来甄别夹具和工业相机是否发生位置的变化。
现有技术的缺陷主要表现在：1、无检测，夹具或相机位置变化不可预防，存在挤压模组，轻者报废重则燃烧爆炸的风险；2、人工检测，检测误差大；2、单次检测，要求有专门的参照物，参照物必须固定不动，否则参照物体位置变化将导致误判。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于提供一种高效的机器人的夹具位移自检测方法及其系统，避免了由于机器人夹具使用过程中位置变化而未被察觉导致的模组刮擦、碰撞、挤压、甚至自燃和爆炸而造成的经济损失和人身安全事故。
本发明是这样实现的：
一种机器人的夹具位移自检测方法，包括如下步骤：
步骤一：机器人将工业相机移动到参照物基准拍照位，并发送指令通知工业相机拍照；
步骤二：工业相机获取图片后由视觉软件进行处理得出参照物特征坐标B(Xb，Yb)，对比基准图中获取的参照物特征基准坐标A(Xa，Ya)，得到两者之间的偏差值a(Xb-Xa，Yb-Ya)；
步骤三：机器人根据偏差值a修正工业相机的拍照位置，并发送二次拍照指令通知工业相机拍照；
步骤四：工业相机获取图片后由视觉软件进行处理得出参照物特征坐标C(Xc，Yc)，对比基准图中获取的参照物特征基准坐标A(Xa，Ya)得到两者之间的偏差值b(Xc-Xa，Yc-Ya)，如果偏差值b(±1mm)过大，则判断出机器人的夹具或工业相机位置出现移位现象。
一种机器人的夹具位移自检测系统，包括：
初始拍照模块，用于将工业相机移动到参照物基准拍照位，并发送指令通知工业相机拍照；
获取偏差值模块，用于获取图片后由视觉软件进行处理得出参照物特征坐标B(Xb，Yb)，对比基准图中获取的参照物特征基准坐标A(Xa，Ya)，得到两者之间的偏差值a(Xb-Xa，Yb-Ya)；
二次拍照模块，用于根据偏差值a修正工业相机的拍照位置，并发送二次拍照指令通知工业相机拍照；
获取二次偏差值模块，用于获取图片后由视觉软件进行处理得出参照物特征坐标C(Xc，Yc)，对比基准图中获取的参照物特征基准坐标A(Xa，Ya)得到两者之间的偏差值b(Xc-Xa，Yc-Ya)；
判断模块，用于分析偏差值b(±1mm)的数值，如果偏差值b过大，则判断出机器人的夹具或工业相机位置出现移位现象。
本发明的优点在于：1、避免了由于机器人夹具使用过程中位置变化而未被察觉导致的模组刮擦、碰撞、挤压、甚至自燃和爆炸而造成的经济损失和人身安全事故；2、解决了人工检查夹具和工业相机位置变化的难点，缩短维护保养停机时间，减少检查夹具和相机位置变化这部分工作的人力投入。3、二次检测避免因参照物移动而引起的误判断。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的方法流程示意图。
【具体实施方式】
如图1所示，本发明一种机器人的夹具位移自检测方法，涉及的硬件包括：机器人夹具101，用于抓取物料、改变工业相机拍照位置。所述工业相机安装于机器人夹具上；102工业相机，安装于机器人夹具101上，其作用是获取图像，也是被检物的一员；参照物103，工业相机拍照的对象，可根据现场情况在不影响系统运行的前提下随机选取有明显特征(圆孔、棱角)的物体。
一种机器人的夹具位移自检测方法，先在参照物103基准拍照位取一个基准图和特征基准坐标A(Xa,Ya)。之后每次启动和运行一定次数时，执行如下流程，如图2所示：
步骤一：机器人将工业相机移动到参照物基准拍照位，并发送指令通知工业相机拍照；
步骤二：工业相机获取图片后由视觉软件(基于VisionPro开发的视觉软件)进行处理得出参照物特征坐标B(Xb，Yb)，对比基准图中获取的参照物特征基准坐标A(Xa，Ya)，得到两者之间的偏差值a(Xb-Xa，Yb-Ya)；
步骤三：机器人根据偏差值a修正工业相机的拍照位置，并发送二次拍照指令通知工业相机拍照；
步骤四：工业相机获取图片后由视觉软件进行处理得出参照物特征坐标C(Xc，Yc)，对比基准图中获取的参照物特征基准坐标A(Xa，Ya)得到两者之间的偏差值b(Xc-Xa，Yc-Ya)，如果偏差值b过大(例如超过±1mm)，则判断出机器人的夹具或工业相机位置出现移位现象。
本发明找到合适的参考特征，根据相机与机器人手眼标定参数确定拍照位置，取基准照片得出模板和基准坐标，设定合适偏差允许阀值。之后堆垛系统运作时，首次启动进行一次夹具相机自检，以及每执行一定次数都会进行一次夹具相机自检。判断二次检测到的特征坐标值与基准坐标值的偏差值是否在设定的阀值内。不在范围内则评定为NG，此时如果继续运行堆垛程序有风险，需要人工介入进行维护。
一种机器人的夹具位移自检测系统，包括：
初始拍照模块，用于将工业相机移动到参照物基准拍照位，并发送指令通知工业相机拍照；
获取偏差值模块，用于获取图片后由视觉软件进行处理得出参照物特征坐标B(Xb，Yb)，对比基准图中获取的参照物特征基准坐标A(Xa，Ya)，得到两者之间的偏差值a(Xb-Xa，Yb-Ya)；
二次拍照模块，用于根据偏差值a修正工业相机的拍照位置，并发送二次拍照指令通知工业相机拍照；
获取二次偏差值模块，用于获取图片后由视觉软件进行处理得出参照物特征坐标C(Xc，Yc)，对比基准图中获取的参照物特征基准坐标A(Xa，Ya)得到两者之间的偏差值b(Xc-Xa，Yc-Ya)；
判断模块，用于分析偏差值b(±1mm)的数值，如果偏差值b过大，则判断出机器人的夹具或工业相机位置出现移位现象。
本发明避免了由于机器人夹具使用过程中位置变化而未被察觉导致的模组刮擦、碰撞、挤压、甚至自燃和爆炸而造成的经济损失和人身安全事故；解决了人工检查夹具和工业相机位置变化的难点，缩短维护保养停机时间，减少检查夹具和相机位置变化这部分工作的人力投入。二次检测避免因参照物移动而引起的误判断。
以上所述仅为本发明的较佳实施用例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种机器人的夹具位移自检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：机器人将工业相机移动到参照物基准拍照位，并发送指令通知工业相机拍照；
步骤二：工业相机获取图片后由视觉软件进行处理得出参照物特征坐标B(Xb，Yb)，对比基准图中获取的参照物特征基准坐标A(Xa，Ya)，得到两者之间的偏差值a(Xb-Xa，Yb-Ya)；
步骤三：机器人根据偏差值a修正工业相机的拍照位置，并发送二次拍照指令通知工业相机拍照；
步骤四：工业相机获取图片后由视觉软件进行处理得出参照物特征坐标C(Xc，Yc)，对比基准图中获取的参照物特征基准坐标A(Xa，Ya)得到两者之间的偏差值b(Xc-Xa，Yc-Ya)，如果偏差值b过大，则判断出机器人的夹具或工业相机位置出现移位现象。
2.如权利要求1所述的一种机器人的夹具位移自检测方法，其特征在于：所述偏差值b＝±1mm。
3.一种机器人的夹具位移自检测系统，其特征在于：包括：
初始拍照模块，用于将工业相机移动到参照物基准拍照位，并发送指令通知工业相机拍照；
获取偏差值模块，用于获取图片后由视觉软件进行处理得出参照物特征坐标B(Xb，Yb)，对比基准图中获取的参照物特征基准坐标A(Xa，Ya)，得到两者之间的偏差值a(Xb-Xa，Yb-Ya)；
二次拍照模块，用于根据偏差值a修正工业相机的拍照位置，并发送二次拍照指令通知工业相机拍照；
获取二次偏差值模块，用于获取图片后由视觉软件进行处理得出参照物特征坐标C(Xc，Yc)，对比基准图中获取的参照物特征基准坐标A(Xa，Ya)得到两者之间的偏差值b(Xc-Xa，Yc-Ya)；
判断模块，用于分析偏差值b的数值，如果偏差值b过大，则判断出机器人的夹具或工业相机位置出现移位现象。
4.如权利要求3所述的一种机器人的夹具位移自检测系统，其特征在于：所述偏差值b＝±1mm。
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