CN115008477B - 机械手移动补偿方法、装置、计算机可读存储介质 - Google Patents

机械手移动补偿方法、装置、计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种机械手移动补偿方法、装置、计算机可读存储介质，所述方法包括步骤：获取相机拍摄的具有各产品位的图像照片，建立第一坐标系，并获取机械手坐标系；在获取的图像照片上建立第二坐标系，与所述机械手坐标系方向保持一致；计算机械手在第二坐标系下旋转中心的坐标；在第二坐标系下，获取目标产品位相对于标准产品位的偏移值和偏转角度；根据偏移值和偏转角度对机械手进行补偿。解决当相机固定安装于机械手臂上与机械手之间存在一定的倾斜角度时，相机拍摄各产品位带有一定角度偏差，无法准确计算出在机械手坐标系下各产品位之间实际的偏移值和偏转角度的问题。

Description

机械手移动补偿方法、装置、计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及视觉对位技术领域，尤其涉及一种机械手移动补偿方法、装置、计算机可读存储介质。
背景技术
工业机器人作为智能制造技术的关键设备，已经广泛应用于汽车、机械、电子、家电、石化、物流等各个行业进行工件搬运、上下料、分拣等操作。近年来，机器视觉技术取得飞速发展，机器人开始采用视觉信息引导工业机器人自动抓取目标。工业机器人视觉引导技术可以实现制造与装配的全自动化，大幅提高生产效率，已成为当前的一个研究热点。
在自动化设备中，抓取料盘中的产品方法为首先打点记录标准位置（x 1 ，y 1 ，θ 1 ），然后机器运行抓取产品前识别产品位置（x 2 ，y 2 ，θ 2 ），再计算偏移量（x 2 -x 1 ，y 2 -y 1 ，θ 2 -θ 1 ），这种方法通常为相机挂在机械手的旋转轴上或者高视野（精度低）挂在料盘上方，相机坐标和机械手坐标保持水平或垂直关系。
但是，当由于精度需求相机必须挂在机械手上且同时由于料盘入料存在干涉问题，相机只能固定挂在机械手臂上时，此时相机与机械手存在一定的倾斜角度，所以本来相对于机械手爪子水平的产品，相机拍摄就具有一定的倾斜角度，由于机械手坐标和相机坐标不是垂直或水平的关系，采用现有方法计算出的偏移值不能准确反映产品在料盘中的位置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机械手移动补偿方法、装置、计算机可读存储介质。
为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种机械手移动补偿方法，所述方法包括步骤：
获取相机拍摄图像中的标准产品位，在所述图像中建立第一坐标系，并获取机械手坐标系；
获取所述标准产品位与所述第一坐标系中一坐标轴的倾斜角度，以所述标准产品位的中心为原点，建立与所述第一坐标系之间具有所述倾斜角度的第二坐标系，所述第二坐标系与所述机械手坐标系方向保持一致；
控制所述机械手抓取标准产品位产品，并控制所述机械手旋转一角度后放置所述产品，计算所述机械手在所述第二坐标系下旋转中心的坐标；
获取相机拍摄图像中的目标产品位，计算所述目标产品位绕所述旋转中心与所述标准产品位之间的偏转角度，其中，所述目标产品位为所述机械手搬运的下一个目标产品对应放置的产品位；
将所述目标产品位的中心绕所述旋转中心旋转所述偏转角度得到一参照点，所述参照点与所述标准产品位的中心和所述旋转中心处于同一直线上；
在所述第二坐标系下，计算获取所述参照点与所述标准产品位的中心之间的坐标差，得到两者的偏移值；
根据所述偏移值和所述偏转角度对所述机械手进行补偿。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述获取所述标准产品位与所述第一坐标系中一坐标轴的倾斜角度，以所述标准产品位的中心为原点，建立与所述第一坐标系之间具有所述倾斜角度的第二坐标系，所述第二坐标系与所述机械手坐标系方向保持一致，具体包括：
获取所述图像中标准产品位在所述第一坐标系下的中心坐标；
以所述标准产品位的中心为原点，建立与所述第一坐标系之间具有所述倾斜角度的第二坐标系，所述第二坐标系与所述机械手坐标系方向保持一致；
根据所述标准产品位在所述第一坐标系下的中心坐标和倾斜于所述第一坐标系一坐标轴的倾斜角度，获取所述第二坐标系的X轴和Y轴在所述第一坐标系下的直线方程。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述控制所述机械手抓取标准产品位产品，并控制所述机械手旋转一角度后放置所述产品，计算所述机械手在所述第二坐标系下旋转中心的坐标，具体包括：
设置一旋转角度，控制所述机械手旋转所述旋转角度后放置所述产品，得到此时相对应的参照产品位；
获取所述参照产品位在第二坐标系下的中心坐标；
根据所述标准产品位和所述参照产品位在所述第二坐标系下的中心坐标以及所述旋转角度，计算所述机械手在所述第二坐标系下旋转中心的坐标。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述获取所述参照产品位在第二坐标系下的中心坐标，具体包括：
获取相机拍摄图像中的参照产品位，并获取所述参照产品位在所述第一坐标系下的中心坐标；
计算所述参照产品位的中心分别到所述第二坐标系的X轴和Y轴的距离，记为所述参照产品位在所述第二坐标系下的中心坐标。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述获取相机拍摄图像中的目标产品位，计算所述目标产品位绕所述旋转中心与所述标准产品位之间的偏转角度，具体包括：
获取目标产品位在所述第二坐标系下的中心坐标；
计算所述目标产品位的中心绕所述旋转中心与所述标准产品位的中心之间的偏转角度。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述获取目标产品位在所述第二坐标系下的中心坐标，具体包括：
获取所述目标产品位在所述第一坐标系下的中心坐标；
计算所述目标产品位的中心分别到所述第二坐标系的X轴和Y轴的距离，记为所述目标产品位在所述第二坐标系下的中心坐标。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述在所述第二坐标系下，计算获取所述参照点与所述标准产品位的中心之间的坐标差，得到两者的偏移值，具体包括：
在所述第二坐标系下，获取所述参照点的坐标，将所述参照点坐标和所述标准产品位的中心坐标作差，得到两者的偏移值；
获取所述目标产品位与所述标准产品位之间的偏移值。
本发明提供一种装置，所述装置包括：
相机、机械臂、机械手和处理器单元，所述处理器单元包括坐标系建立模块、计算模块和移动补偿模块；
所述相机固定安装于所述机械臂上，与所述机械手存在倾斜角度，所述相机用于获取包括标准产品位和目标产品位的图像，其中，所述目标产品位为所述机械手搬运的下一个目标产品对应放置的产品位；
所述机械臂用于驱动所述机械手抓取或放置产品，以及用于驱动所述机械手旋转和移动；
所述坐标系建立模块用于在所述图像中建立第一坐标系，并计算获取所述标准产品位与所述第一坐标系中一坐标轴的倾斜角度，以所述标准产品位的中心为原点，建立与所述第一坐标系之间具有所述倾斜角度的第二坐标系；
所述计算模块用于计算所述机械手在所述第二坐标系下的旋转中心坐标及计算所述目标产品位绕所述旋转中心与所述标准产品位之间的偏转角度，并将所述目标产品位的中心绕所述旋转中心旋转所述偏转角度得到一参照点，计算所述目标产品位绕所述旋转中心与所述标准产品位之间的偏转角度；
所述计算模块还用于计算获取在所述第二坐标系下，所述参照点与所述标准产品位的中心之间的坐标差，得到两者的偏移值；
移动补偿模块，用于根据所述偏移值和所述偏转角度对所述机械手进行补偿。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述计算模块还用于获取所述各产品位在所述第一坐标系下的中心坐标；
以及根据所述标准产品位在所述第一坐标系下的中心坐标和倾斜于所述第一坐标系一坐标轴的倾斜角度，获取所述第二坐标系的X轴和Y轴在所述第一坐标系下的直线方程。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任意一种实施方式中所述的机械手移动补偿方法的步骤。
本发明的有益效果在于：通过对相机拍摄的图像照片建立与机械手坐标系方向一致的第二坐标系，在第二坐标系下计算机械手识别各产品位的偏移值和偏转角度，补偿到机械手，解决当相机固定安装于机械手臂上与机械手之间存在一定的倾斜角度时，相机拍摄各产品位带有一定角度偏差，无法准确计算出在机械手坐标系下各产品位之间实际的偏移值和偏转角度的问题。
附图说明
图1为本发明一实施方式中的机械手移动补偿方法的流程示意图。
图2为本发明一实施方式中的获取机械手在第二坐标系下旋转中心坐标的流程示意图。
图3a~图3c为本发明一实施方式中求解补偿机械手的偏移值和偏转中心的步骤演示图。
图4为本发明一实施方式中装置内包含的处理器单元结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施方式及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
下面详细描述本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
为方便说明，本文使用表示空间相对位置的术语来进行描述，例如“上”、“下”、“后”、“前”等，用来描述附图中所示的一个单元或者特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的装置翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“上方”的单元将位于其他单元或特征“下方”或“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括下方和上方这两种空间方位。
本发明中相机指导机械手定位抓取料盘中的产品，相机固定安装于机械手臂上，与机械手之间存在一定倾斜角度，所以原本相对于机械手水平的产品/产品位，相机拍摄的图像照片就带有一定倾斜角度，相机坐标系（即本文中的第一坐标系）与机械手坐标系之间方向不一致，两者存在倾斜角度，无法直接根据拍摄的图像照片中初始图像坐标来计算机械手补偿偏移值和旋转角度，容易出现偏差，机械手抓取产品时对产品存在损伤、破坏的风险，所以，本发明提出的一种机械手移动补偿方法就很好地解决这一问题。
如图1所示，为本实施方式提供的一种机械手移动补偿方法，包括步骤：
S1：获取相机拍摄图像中的标准产品位，在所述图像中建立第一坐标系，并获取机械手坐标系。
S2：获取标准产品位与第一坐标系中一坐标轴的倾斜角度，以标准产品位的中心为原点，建立与第一坐标系之间具有倾斜角度的第二坐标系，第二坐标系与机械手坐标系方向保持一致。
S3：控制机械手抓取标准产品位产品，并控制机械手旋转一角度后放置产品，计算机械手在第二坐标系下旋转中心的坐标。
S4：获取相机拍摄图像中的目标产品位，计算目标产品位绕旋转中心与标准产品位之间的偏转角度，其中，目标产品位为机械手搬运的下一个目标产品对应放置的产品位。
S5：将目标产品位的中心绕旋转中心旋转该偏转角度得到一参照点，参照点与标准产品位的中心和旋转中心处于同一直线上。
S6：在第二坐标系下，计算获取参照点与标准产品位的中心之间的坐标差，得到两者的偏移值。
S7：根据偏移值和偏转角度对机械手进行补偿。
示例性的，对于步骤S1~S2，参照图3a，为本实施方式建立第二坐标系XOY的演示图。图中坐标系X’O’Y’为相机拍摄的图像中建立的第一坐标系，即相机坐标系，以点A为中心的矩形框表示料盘上对应的标准产品位。由于相机与机械手之间存在一倾斜角度，所以相机拍摄获取的图像照片中标准产品位与第一坐标系之间也存在一倾斜角度。
对相机拍摄获取的图像进行图像处理，获取各产品位在第一坐标系X’O’Y’下的中心坐标，具体的，获取标准产品位的中心A在第一坐标系下的坐标（x 1 ’，y 1 ’），以及获取该标准产品位倾斜于第一坐标系X’轴的倾斜角度α。以标准产品位的中心A为原点建立第二坐标系XOY，第二坐标系XOY的X轴与X’轴之间具有倾斜角度α，建立的第二坐标系与机械手坐标系方向保持一致。在第二坐标系下，标准产品位的中心A的坐标（x 1 ，y 1 ）即为（0，0）。
当然，在本发明的其他实施方式中，也可通过对图像照片进行图像处理获取标准产品位倾斜于第一坐标系Y’轴的倾斜角度，根据倾斜于第一坐标系Y’轴的倾斜角度来旋转建立第二坐标系，保证第二坐标系与机械手坐标系方向保持一致即可。
进一步的，可根据标准产品位中心A在第一坐标系下的坐标（x 1 ’，y 1 ’）和倾斜角度α，获取第二坐标系XOY的X轴和Y轴在第一坐标系下的直线方程表达式，即图中直线OX和OY在第一坐标系X’O’Y’下的直线方程表达式。
在步骤S3中，计算机械手在第二坐标系下旋转中心的坐标，如图2所示，具体包括步骤：
S31：设置一旋转角度，控制机械手旋转该旋转角度后放置产品，得到此时相对应的参照产品位。
S32：获取参照产品位在第二坐标系下的中心坐标。
S33：根据标准产品位和参照产品位在第二坐标系下的中心坐标以及旋转角度，计算机械手在第二坐标系下旋转中心的坐标。
参照图3b，为本实施方式计算旋转中心P在第二坐标系下坐标的演示图。控制放置于标准产品位上的产品位置不动，机械手再次抓取该标准产品位上的产品，设置一旋转角度θ 1 ，控制机械手旋转该旋转角度θ 1 后，将该产品再次放入料盘，将此时产品放置在料盘上的位置记为参照产品位。需要说明的是，参照产品位不一定是料盘上正确放置产品的位置，这一步仅用于确定旋转中心P。
进一步的，相机拍摄获取此时的图像，利用上述步骤对该图像进行图像处理，并对该图像建立第二坐标系XOY，图中点B为参照产品位的中心。
在步骤S32中，获取所述参照产品位在第二坐标系下的中心坐标，具体包括：
获取相机拍摄图像中的参照产品位，通过对拍摄获取的图像进行图像处理，获取参照产品位的中心B在第一坐标系下的坐标（x 2 ’，y 2 ’），计算点B分别到X轴和Y轴的距离x 2 和y 2 ，记为参照产品位的中心B在第二坐标系下的坐标（x 2 ，y 2 ）。这里，在第一坐标系下，根据计算获取的点B的坐标值及直线OX、OY的直线方程表达式，即可计算获取点B分别到X轴和Y轴的距离x 2 和y 2 。
在步骤S33中，根据标准产品位和参照产品位在第二坐标系下的中心坐标以及旋转角度，计算旋转中心在第二坐标系下的坐标，具体包括：
根据上述步骤获取在第二坐标系下标准产品位的中心A和参照产品位的中心B的坐标（0，0）和（x 2 ，y 2 ），以及旋转角度θ 1 ，计算旋转中心P在第二坐标系下的坐标（x 3 ，y 3 ）。已知圆上两点A和B的坐标值以及∠APB的角度值，运用平面几何关系求解即可得出点P的坐标值，本发明在此不作具体描述。
进一步的，在步骤S4中，获取相机拍摄图像中的目标产品位，计算目标产品位绕旋转中心与标准产品位之间的偏转角度，具体包括：
参照图3c，为本实施方式计算补偿机械手偏移值和偏转角度的演示图。获取目标产品位的中心C在第二坐标系下的坐标（x 4 ，y 4 ），目标产品位为机械手搬运的下一个目标产品对应放置的产品位。具体的，根据相机拍摄获取的具有各产品位图像照片的图像处理结果，获取目标产品位的中心C在第一坐标系下的坐标（x 4 ’，y 4 ’），结合获取的OX和OY在第一坐标系下的直线方程，计算点C分别到X轴和Y轴的距离x 4 和y 4 ，记为目标产品位的中心C在第二坐标系下的坐标（x 4 ，y 4 ）。
在第二坐标系下，根据获取的标准产品位的中心A的坐标（x 1 ，y 1 ）、目标产品位的中心C的坐标（x 4 ，y 4 ）、以及旋转中心P的坐标（x 3 ，y 3 ），计算目标产品位的中心C绕旋转中心P与标准产品位的中心A之间的夹角θ 2 ，夹角θ 2 即为目标产品位与标准产品位之间的偏转角度。
继续参照图3c，在步骤S5~S7中，将目标产品位的中心C绕旋转中心P旋转该旋转角度θ 2 得到一参照点D，在本实施方式中，将目标产品位的中心C绕旋转中心P逆时针旋转该旋转角度θ 2 ，得到的参照点D与标准产品位的中心A和旋转中心P处于同一直线上，即∠CPD角度值为θ 2 。当然，在本发明其他实施方式中，若图中目标产品位的中心C位于标准产品位的中心A的左侧，则将目标产品位的中心C绕旋转中心P顺时针旋转该旋转角度θ 2 ，只需保证旋转后得到的参照点D与标准产品位的中心A和旋转中心P处于同一直线即可。
进一步的，根据获取的在第二坐标系下点C（x 4 ，y 4 ）、P（x 3 ，y 3 ）和∠CPD的角度值θ 2 ，即可计算获取参照点D在第二坐标系下的坐标值D（x 5 ，y 5 ），其中，
Figure SMS_1
（1）
Figure SMS_2
（2）
在第二坐标系下，根据点C和P的坐标值和其与旋转中心P的夹角θ 2 计算参照点D的坐标值为平面几何运算，参照点D的坐标值的具体计算过程在此不作具体描述。
再进一步的，在第二坐标系下，将参照点坐标D（x 5 ，y 5 ）与标准产品位的中心A的坐标（x 1 ，y 1 ）作差，获取参照点D相对于标准产品位的中心A的偏移值（x offset ，y offset ），即目标产品位相对于标准产品位的偏移值（x offset ，y offset ），具体的，获取参照点D相对于标准产品位的中心A分别在X轴和Y轴方向上的偏移值x offset 和y offset ，其中，
Figure SMS_3
（3）
Figure SMS_4
（4）
根据计算得出的偏移值（x offset ，y offset ）和偏转角度θ 2 对机械手进行补偿，在本实施方式中，利用获取的偏移值和偏转角度对机械手进行补偿，将机械手先分别在水平方向和竖直方向上移动补偿的偏移值x offset 和y offset ，然后再顺时针旋转角度θ 2 ，再控制机械手抓取目标产品位上的产品。这里，若目标产品位的中心C位于标准产品位左侧，则参照点D为点C顺时针旋转角度θ 2 得到，此情况下，给机械手在偏转角度上的补偿即为逆时针旋转θ 2 。
当然，在本发明其他实施方式中，也可以先对机械手进行旋转角度上的补偿，再进行水平方向和竖直方向上偏移值的补偿，本发明对机械手在偏移值和偏转角度上的补偿顺序不作限制。
本发明还提供一种装置，包括相机、机械臂、机械手和处理器单元1。如图4所示，所述处理器单元1包括坐标系建立模块11、计算模块12和移动补偿模块13。
具体的，相机固定安装于机械臂上，与机械手存在倾斜角度，相机用于获取包括标准产品位和目标产品位的图像，其中，目标产品位为所述机械手搬运的下一个目标产品对应放置的产品位。
机械臂用于驱动机械手抓取或放置产品，以及驱动所述机械手旋转和移动，具体的，控制机械手抓取标准产品位产品，并控制机械手旋转一角度后放置所述产品，得到参照产品位。
坐标系建立模块11用于在相机拍摄获取的图像中建立第一坐标系，并计算获取标准产品位与第一坐标系中一坐标轴的倾斜角度，以标准产品位的中心为原点，建立与第一坐标系之间具有倾斜角度的第二坐标系，建立的第二坐标系与机械手坐标系方向保持一致。参照图3a，具体的，根据标准产品位的中心A在第一坐标系下的坐标（x 1 ’，y 1 ’）和倾斜于所述第一坐标系一坐标轴的倾斜角度α，获取该标准产品位倾斜于第一坐标系X’轴的倾斜角度α。建立以标准产品位的中心A为原点，与第一坐标系具有倾斜角度α的第二坐标系XOY，即第二坐标系XOY的X轴与X’轴之间具有倾斜角度α，建立的第二坐标系与机械手坐标系方向保持一致。
计算模块12用于将目标产品位的中心C绕旋转中心P旋转偏转角度θ 2 得到一参照点D，计算旋转中心P在第二坐标系XOY下的坐标，计算目标产品位绕旋转中心P与标准产品位之间的偏转角度θ 2 。
计算模块12还用于计算获取在第二坐标系XOY下，参照点D与标准产品位的中心A之间的坐标差，得到两者的偏移值。
具体的，参照图3b和图3c，计算模块12还用于获取各产品位在第一坐标系下的中心坐标，具体包括获取标准产品位的中心A、参照产品位的中心B和目标产品位的中心C在第一坐标系下的坐标（x 1 ’，y 1 ’）、（x 2 ’，y 2 ’）和（x 4 ’，y 4 ’），并根据标准产品位的中心A在第一坐标系下的坐标（x 1 ’，y 1 ’）和倾斜角度α，获取第二坐标系的X轴和Y轴在第一坐标系下的直线方程，用于后续对各产品位的中心在第二坐标系下坐标值的计算。
进一步的，计算机械手在第二坐标系下的旋转中心P（x 3 ，y 3 ），这里，计算旋转中心P在第二坐标系下的坐标与上述机械手移动补偿方法中获取旋转中心P在第二坐标系下的坐标步骤一样，在此不再过多赘述。
通过获取目标产品位的中心C在第一坐标系下的坐标（x 4 ’，y 4 ’）计算其在第二坐标系下的坐标（x 4 ，y 4 ），再结合标准产品位的中心A在第二坐标系下的坐标（x 1 ，y 1 ），计算获取目标产品位的中心C绕旋转中心P与标准产品位的中心A之间的偏转角度θ 2 ，目标产品位为所述机械手搬运的下一个目标产品对应放置的产品位。
将目标产品位的中心C绕所述旋转中心P旋转该偏转角度θ 2 得到一参照点D，参照点D与标准产品位的中心A和旋转中心P处于同一直线上。
在第二坐标系下，计算获取参照点的坐标D（x 5 ，y 5 ），将参照点坐标D（x 5 ，y 5 ）和标准产品位的中心A的坐标（x 1 ，y 1 ）作差，获取目标产品位相对于标准产品位的偏移值（x offset ， y offset ）。
移动补偿模块13用于根据偏移值（x offset ，y offset ）和偏转角度θ 2 对机械手进行补偿。具体的，将机械手先分别在水平方向和竖直方向上移动补偿的偏移值x offset 和y offset ，然后再顺时针旋转角度θ 2 ，再控制机械手抓取目标产品位上的产品。这里，若目标产品位的中心C位于标准产品位左侧，则参照点D为点C顺时针旋转θ 2 得到，此情况下，给机械手在偏转角度上的补偿即为逆时针旋转θ 2 。
当然，在本发明其他实施方式中，也可以先对机械手进行旋转角度上的补偿，在进行水平方向和竖直方向上偏移值的补偿，本发明对机械手在偏移值和偏转角度上的补偿顺序不作限制。
本发明提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任意一种实施方式所述的机械手移动补偿方法的步骤。
综上所述，本发明通过对相机拍摄的图像照片建立与机械手坐标系方向一致的第二坐标系，在第二坐标系下计算机械手识别各产品位的偏移值和偏转角度，补偿到机械手，解决当相机固定安装于机械手臂上与机械手之间存在一定的倾斜角度时，相机拍摄各产品位带有一定角度偏差，无法准确计算出在机械手坐标系下各产品位之间实际的偏移值和偏转角度的问题。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种机械手移动补偿方法，其特征在于，当相机固定安装于机械臂上，与机械手存在倾斜角度时，所述方法包括步骤：
获取相机拍摄图像中的标准产品位，在所述图像中建立第一坐标系，并获取机械手坐标系；
获取所述标准产品位与所述第一坐标系中一坐标轴的倾斜角度，以所述标准产品位的中心为原点，建立与所述第一坐标系之间具有所述倾斜角度的第二坐标系，所述第二坐标系与所述机械手坐标系方向保持一致；
控制所述机械手抓取标准产品位产品，并控制所述机械手旋转一角度后放置所述产品，计算所述机械手在所述第二坐标系下旋转中心的坐标，具体包括：
设置一旋转角度，控制所述机械手旋转所述旋转角度后放置所述产品，得到此时相对应的参照产品位；
获取所述参照产品位在第二坐标系下的中心坐标；
根据所述标准产品位和所述参照产品位在所述第二坐标系下的中心坐标以及所述旋转角度，计算所述机械手在所述第二坐标系下旋转中心的坐标；
获取相机拍摄图像中的目标产品位，计算所述目标产品位绕所述旋转中心与所述标准产品位之间的偏转角度，其中，所述目标产品位为所述机械手搬运的下一个目标产品对应放置的产品位；
将所述目标产品位的中心绕所述旋转中心旋转所述偏转角度得到一参照点，所述参照点与所述标准产品位的中心和所述旋转中心处于同一直线上；
在所述第二坐标系下，计算获取所述参照点与所述标准产品位的中心之间的坐标差，得到两者的偏移值；
根据所述偏移值和所述偏转角度对所述机械手进行补偿。
2.根据权利要求1所述的机械手移动补偿方法，其特征在于，所述获取所述标准产品位与所述第一坐标系中一坐标轴的倾斜角度，以所述标准产品位的中心为原点，建立与所述第一坐标系之间具有所述倾斜角度的第二坐标系，所述第二坐标系与所述机械手坐标系方向保持一致，具体包括：
获取所述图像中标准产品位在所述第一坐标系下的中心坐标；
以所述标准产品位的中心为原点，建立与所述第一坐标系之间具有所述倾斜角度的第二坐标系，所述第二坐标系与所述机械手坐标系方向保持一致；
根据所述标准产品位在所述第一坐标系下的中心坐标和倾斜于所述第一坐标系一坐标轴的倾斜角度，获取所述第二坐标系的X轴和Y轴在所述第一坐标系下的直线方程。
3.根据权利要求2所述的机械手移动补偿方法，其特征在于，所述获取所述参照产品位在第二坐标系下的中心坐标，具体包括：
获取相机拍摄图像中的参照产品位，并获取所述参照产品位在所述第一坐标系下的中心坐标；
计算所述参照产品位的中心分别到所述第二坐标系的X轴和Y轴的距离，记为所述参照产品位在所述第二坐标系下的中心坐标。
4.根据权利要求3所述的机械手移动补偿方法，其特征在于，所述获取相机拍摄图像中的目标产品位，计算所述目标产品位绕所述旋转中心与所述标准产品位之间的偏转角度，具体包括：
获取目标产品位在所述第二坐标系下的中心坐标；
计算所述目标产品位的中心绕所述旋转中心与所述标准产品位的中心之间的偏转角度。
5.根据权利要求4所述的机械手移动补偿方法，其特征在于，所述获取目标产品位在所述第二坐标系下的中心坐标，具体包括：
获取所述目标产品位在所述第一坐标系下的中心坐标；
计算所述目标产品位的中心分别到所述第二坐标系的X轴和Y轴的距离，记为所述目标产品位在所述第二坐标系下的中心坐标。
6.根据权利要求5所述的机械手移动补偿方法，其特征在于，所述在所述第二坐标系下，计算获取所述参照点与所述标准产品位的中心之间的坐标差，得到两者的偏移值，具体包括：
在所述第二坐标系下，获取所述参照点的坐标，将所述参照点坐标和所述标准产品位的中心坐标作差，得到两者的偏移值；
获取所述目标产品位与所述标准产品位之间的偏移值。
7.一种机械手移动补偿装置，其特征在于，所述装置包括：
相机、机械臂、机械手和处理器单元，所述处理器单元包括坐标系建立模块、计算模块和移动补偿模块；
所述相机固定安装于所述机械臂上，与所述机械手存在倾斜角度，所述相机用于获取包括标准产品位和目标产品位的图像，其中，所述目标产品位为所述机械手搬运的下一个目标产品对应放置的产品位；
所述机械臂用于驱动所述机械手抓取或放置产品，以及用于驱动所述机械手旋转和移动；
所述坐标系建立模块用于在所述图像中建立第一坐标系，并计算获取所述标准产品位与所述第一坐标系中一坐标轴的倾斜角度，以所述标准产品位的中心为原点，建立与所述第一坐标系之间具有所述倾斜角度的第二坐标系；
所述计算模块用于计算所述机械手在所述第二坐标系下的旋转中心坐标，具体包括：设置一旋转角度，控制所述机械手旋转所述旋转角度后放置所述产品，得到此时相对应的参照产品位；获取所述参照产品位在第二坐标系下的中心坐标；根据所述标准产品位和所述参照产品位在所述第二坐标系下的中心坐标以及所述旋转角度，计算所述机械手在所述第二坐标系下旋转中心的坐标；
所述计算模块还用于计算所述目标产品位绕所述旋转中心与所述标准产品位之间的偏转角度，并将所述目标产品位的中心绕所述旋转中心旋转所述偏转角度得到一参照点，所述参照点与所述标准产品位的中心和所述旋转中心处于同一直线上；
所述计算模块还用于计算获取在所述第二坐标系下，所述参照点与所述标准产品位的中心之间的坐标差，得到两者的偏移值；
移动补偿模块，用于根据所述偏移值和所述偏转角度对所述机械手进行补偿。
8.根据权利要求7所述的机械手移动补偿装置，其特征在于，所述计算模块还用于获取所述各产品位在所述第一坐标系下的中心坐标；
以及根据所述标准产品位在所述第一坐标系下的中心坐标和倾斜于所述第一坐标系一坐标轴的倾斜角度，获取所述第二坐标系的X轴和Y轴在所述第一坐标系下的直线方程。
9.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任意一项所述的机械手移动补偿方法的步骤。
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