一種機械臂定位方法及系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種機械臂定位方法，該方法包括：當機械臂或者工作機臺的位置發生偏移時，機械臂根據偏移前后工作機臺上粘貼的定位標簽在拍照圖像中的位置變化，確定偏移后的新工作點坐標；機械臂根據該新工作點坐標進行定位。本發明還提供了一種機械臂定位系統。采用本發明能夠自動糾正機械臂或者工作機臺的偏移。
【專利說明】
一種機械臂定位方法及系統
技術領域
[0001]本發明涉及機器人技術領域，特別涉及一種機械臂定位方法及系統。【背景技術】
[0002]在自動化生產中，機械臂的使用越來越廣泛。在機械臂的工作流程中，需要知道一些工作點的具體坐標值，而這些坐標值，一般情況下都是人工定位。但是，一旦機械臂或者工作機臺的位置發生變化，則所有的工作點坐標就需要重新人工定位，這是一項費時費力的工作。因此，如何實現機械臂自動糾正偏移，成為業內迫切的需求。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供了一種機械臂定位方法及系統，能夠自動糾正機械臂或者工作機臺的偏移。
[0004]本發明實施例提供了一種機械臂定位方法，該方法包括:
[0005]當機械臂或者工作機臺的位置發生偏移時，機械臂根據偏移前后工作機臺上粘貼的定位標簽在拍照圖像中的位置變化，確定偏移后的新工作點坐標；
[0006]機械臂根據該新工作點坐標進行定位。
[0007]所述當機械臂或者工作機臺的位置發生偏移時，機械臂根據偏移前后工作機臺上粘貼的定位標簽在拍照圖像中的位置變化，確定偏移后的新工作點坐標的方法包括:
[0008]機械臂獲取人工定位后的工作點坐標，并在預定位置利用自身的拍照裝置首次獲取工作機臺上粘貼的定位標簽圖像；
[0009]當機械臂或者工作機臺的位置發生偏移時，機械臂在所述預定位置利用所述拍照裝置再次獲取工作機臺上粘貼的同一定位標簽圖像；
[0010]處理裝置接收兩次獲取的同一定位標簽圖像，根據所述兩次獲取的同一定位標簽圖像確定工作機臺相對于機械臂的偏移量，并將所述偏移量反饋給機械臂;所述處理裝置位于機械臂上，或者與機械臂連接；
[0011]機械臂根據工作機臺相對于機械臂的偏移量以及人工定位后的工作點坐標，確定偏移后的新工作點坐標。
[0012]所述處理裝置根據兩次獲取的同一定位標簽圖像確定工作機臺相對于機械臂的偏移量的方法包括:
[0013]根據首次獲取的定位標簽圖像得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第一位置；
[0014]根據再次獲取的定位標簽圖像得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第二位置；
[0015]根據第一位置和第二位置確定定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的偏移量；
[0016]根據定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的偏移量得到在機械臂坐標系下工作機臺相對于機械臂的偏移量。
[0017]所述定位標簽為由編碼區和定位圖案共同構成的矩形圖案；
[0018]所述根據首次獲取的定位標簽圖像得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第一位置包括:
[0019]從定位標簽圖像中提取定位標簽，并根據定位標簽中的定位圖案得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第一中心坐標和旋轉角度；
[0020]所述根據再次獲取的定位標簽圖像得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第二位置包括；[0021 ]從定位標簽圖像中提取定位標簽，并根據定位標簽中的定位圖案得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第二中心坐標和旋轉角度。
[0022]所述編碼區由黑白兩種編碼方塊構成，且兩種方塊的大小一致，各編碼方塊排列成二維的矩陣形狀；
[0023]所述定位圖案是具有兩條直邊的黑色L型圖案，其中一條直邊為定位圖案的橫邊， 另一條直邊為定位圖案的縱邊，包圍在矩陣形狀編碼區的任意一角。
[0024]所述橫邊和縱邊之間有間隔；所述橫邊與編碼區之間有間隔；所述縱邊與編碼區之間有間隔。
[0025]所述編碼區包括一標簽規格標識位，一校驗位，以及一工作機臺編碼號標識位； [〇〇26]處理裝置在每次得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的位置后，該方法進一步包括:
[0027]獲取編碼區中每個編碼方塊的位置；
[0028]根據每個編碼方塊的位置對每個編碼方塊進行解碼，確定每個編碼方塊的置位； [〇〇29]根據每個編碼方塊的置位對編碼區中的校驗位進行校驗，在校驗成功后，根據每個編碼方塊的置位對編碼區中的工作機臺編碼號標識位和標簽規格標識位進行識別，分別得到工作機臺編碼號和該定位標簽的規格大小。
[0030]所述校驗位位于遠離定位圖案的矩陣形狀編碼區的頂角位置。
[0031]所述定位標簽規格的種類由2n確定，n為標簽規格標識位中編碼方塊的數量。
[0032]本發明實施例還提供了一種機械臂定位系統，該系統包括機械臂和處理裝置，所述處理裝置位于機械臂上，或者與機械臂連接；
[0033]機械臂，用于當機械臂或者工作機臺的位置發生偏移時，根據偏移前后工作機臺上粘貼的定位標簽在拍照圖像中的位置變化，確定偏移后的新工作點坐標;根據該新工作點坐標進行定位；[〇〇34]處理裝置，用于計算偏移前后工作機臺上粘貼的定位標簽在拍照圖像中的位置變化。
[0035]所述機械臂，具體用于獲取人工定位后的工作點坐標，并在預定位置利用自身的拍照裝置首次獲取工作機臺上粘貼的定位標簽圖像；當機械臂或者工作機臺的位置發生偏移時，在所述預定位置利用所述拍照裝置再次獲取工作機臺上粘貼的同一定位標簽圖像；
[0036]所述處理裝置，具體用于接收兩次獲取的同一定位標簽圖像，根據所述兩次獲取的同一定位標簽圖像確定工作機臺相對于機械臂的偏移量，并將所述偏移量反饋給機械臂；
[0037]所述機械臂，具體用于根據工作機臺相對于機械臂的偏移量以及人工定位后的工作點坐標，確定偏移后的新工作點坐標。
[0038]所述處理裝置根據兩次獲取的同一定位標簽圖像確定工作機臺相對于機械臂的偏移量具體用于:
[0039]根據首次獲取的定位標簽圖像得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第一位置；
[0040]根據再次獲取的定位標簽圖像得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第二位置；
[0041]根據第一位置和第二位置確定定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的偏移量；
[0042]根據定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的偏移量得到在機械臂坐標系下工作機臺相對于機械臂的偏移量。
[0043]所述定位標簽為由編碼區和定位圖案共同構成的矩形圖案；
[0044]所述處理裝置根據首次獲取的定位標簽圖像得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第一位置具體用于:
[0045]從定位標簽圖像中提取定位標簽，并根據定位標簽中的定位圖案得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第一中心坐標和旋轉角度；
[0046]所述處理裝置根據再次獲取的定位標簽圖像得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第二位置具體用于；
[0047]從定位標簽圖像中提取定位標簽，并根據定位標簽中的定位圖案得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第二中心坐標和旋轉角度。[〇〇48]所述編碼區由黑白兩種編碼方塊構成，且兩種方塊的大小一致，各編碼方塊排列成二維的矩陣形狀；[〇〇49]所述定位圖案是具有兩條直邊的黑色L型圖案，其中一條直邊為定位圖案的橫邊， 另一條直邊為定位圖案的縱邊，包圍在矩陣形狀編碼區的任意一角。
[0050]所述編碼區包括一標簽規格標識位，一校驗位，以及一工作機臺編碼號標識位；
[0051]處理裝置在每次得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的位置后，還用于:
[0052]獲取編碼區中每個編碼方塊的位置；
[0053]根據每個編碼方塊的位置對每個編碼方塊進行解碼，確定每個編碼方塊的置位； [〇〇54]根據每個編碼方塊的置位對編碼區中的校驗位進行校驗，在校驗成功后，根據每個編碼方塊的置位對編碼區中的工作機臺編碼號標識位和標簽規格標識位進行識別，分別得到工作機臺編碼號和該定位標簽的規格大小。
[0055]本發明的有益效果在于，不需要第二次人工定位，機械臂能夠在自身或者工作機臺的位置發生偏移時，根據偏移前后工作機臺上粘貼的定位標簽在拍照圖像中的位置變化，確定偏移后的新工作點坐標，以使機械臂根據該新工作點坐標進行定位。大大提高了機械臂的工作效率。【附圖說明】
[0056]圖1為本發明一種機械臂定位方法的流程示意圖。[〇〇57]圖2為本發明實施例定位標簽圖像的示意圖。[〇〇58]圖3為本發明一種機械臂定位系統的結構示意圖。【具體實施方式】
[0059]為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發明所述方案作進一步地詳細說明。
[0060]本發明針對自動化生產的應用需求，在有機械臂的工作環境中，在工作機臺上設置定位標簽，在機械臂上設置拍照裝置，一旦機械臂或者工作機臺的位置發生變化，通過從機械臂固定的位置拍攝工作機臺上的同一定位標簽，計算該定位標簽在拍照圖像中的位置變化，進而確定工作機臺相對于機械臂的偏移量，從而實現機械臂自動糾正偏移。
[0061]這里，介紹一下機械臂和工作機臺的應用場景。在具體場景中，一種是一個機械臂對應一個工作機臺，機械臂上設置一個拍照裝置，該工作機臺上貼有一個定位標簽;還有一種是多個機械臂對應一個工作機臺，每個機械臂上設置一個拍照裝置，該工作機臺可以貼有與機械臂數量相對應的定位標簽，該工作機臺也可以只貼有一個定位標簽;還有一種是一個機械臂對應多個工作機臺，則該機械臂上設置一個拍照裝置，每個工作機臺上貼有一個定位標簽。需要說明的是，無論哪種應用場景，本發明中，一個機械臂的拍照裝置在變化前后拍攝的都是同一個定位標簽。
[0062]本發明提供的一種機械臂定位方法的流程示意圖如圖1所示，該方法包括:
[0063]步驟11、當機械臂或者工作機臺的位置發生偏移時，機械臂根據偏移前后工作機臺上粘貼的定位標簽在拍照圖像中的位置變化，確定偏移后的新工作點坐標；[0〇64]步驟12、機械臂根據該新工作點坐標進行定位。
[0065]在步驟11中，所述當機械臂或者工作機臺的位置發生偏移時，機械臂根據偏移前后工作機臺上粘貼的定位標簽在拍照圖像中的位置變化，確定偏移后的新工作點坐標的方法包括:
[0066]S110、機械臂獲取人工定位后的工作點坐標，并在預定位置利用自身的拍照裝置首次獲取工作機臺上粘貼的定位標簽圖像；
[0067]S111、當機械臂或者工作機臺的位置發生偏移時，機械臂在所述預定位置利用所述拍照裝置再次獲取工作機臺上粘貼的同一定位標簽圖像；[〇〇68]S112、處理裝置接收兩次獲取的同一定位標簽圖像，根據所述兩次獲取的同一定位標簽圖像確定工作機臺相對于機械臂的偏移量，并將所述偏移量反饋給機械臂;所述處理裝置位于機械臂上，或者與機械臂連接；
[0069]該步驟中處理裝置根據所述兩次獲取的同一定位標簽圖像確定工作機臺相對于機械臂的偏移量具體包括:
[0070]SS1120、根據首次獲取的定位標簽圖像得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第一位置；
[0071]其中，定位標簽為由編碼區和定位圖案共同構成的矩形圖案，則該步驟具體為:從定位標簽圖像中提取定位標簽，并根據定位標簽中的定位圖案得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第一中心坐標和旋轉角度；
[0072]SS1121、根據再次獲取的定位標簽圖像得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第二位置；
[0073]該步驟具體為:從定位標簽圖像中提取定位標簽，并根據定位標簽中的定位圖案得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第二中心坐標和旋轉角度。
[0074]SS1122、根據第一位置和第二位置確定定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的偏移量；
[0075]SS1123、根據定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的偏移量得到在機械臂坐標系下工作機臺相對于機械臂的偏移量。
[0076]S113、機械臂根據工作機臺相對于機械臂的偏移量以及人工定位后的工作點坐標，確定偏移后的新工作點坐標。[〇〇77]至此，完成本發明中機械臂自動糾正偏移的方案。
[0078]本發明定位標簽中的編碼區由黑白兩種編碼方塊構成，且兩種方塊的大小一致， 各編碼方塊排列成二維的矩陣形狀;編碼區包括一標簽規格標識位，一校驗位，以及一工作機臺編碼號標識位。定位圖案是具有兩條直邊的黑色L型圖案，其中一條直邊為定位圖案的橫邊，另一條直邊為定位圖案的縱邊，包圍在矩陣形狀編碼區的任意一角。
[0079]優選地，為了防止編碼區干擾定位圖案，則設置定位圖案的橫邊和縱邊之間有間隔;橫邊與編碼區之間有間隔;縱邊與編碼區之間有間隔。
[0080]進一步地，為了對編碼區進行識別，本發明處理裝置在每次得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的位置后，即，在執行步驟SS1120或者SS1121之后，還包括:
[0081]S22、獲取編碼區中每個編碼方塊的位置；
[0082]S24、根據每個編碼方塊的位置對每個編碼方塊進行解碼，確定每個編碼方塊的置位;其中，確定每個編碼方塊的置位就是確定每個編碼方塊的顏色，黑色表示1，白色表示〇; [〇〇83]S26、根據每個編碼方塊的置位對編碼區中的校驗位進行校驗，在校驗成功后，根據每個編碼方塊的置位對編碼區中的工作機臺編碼號標識位和標簽規格標識位進行識別， 分別得到工作機臺編碼號和該定位標簽的規格大小。
[0084]其中，由于定位標簽遠離定位圖案一側的頂角位置容易破損，如果該頂角位置放置編碼數據，則容易解析錯誤，所以本發明在該頂角位置設置校驗位，即，校驗位位于遠離定位圖案的矩陣形狀編碼區的頂角位置。如此，如果該頂角位置有破損，則會校驗失敗，說明，校驗位有破損，則整個編碼區就有可能破損，解析出來的編碼數據也可能不準確，因此在校驗失敗時，不會對編碼區進行進一步地識別。
[0085]另外，本發明還預定義定位標簽的各個規格，根據拍照裝置的不同，規格種類不同，所述定位標簽規格的種類由2n確定，n為標簽規格標識位中編碼方塊的數量。也就是說， 假設兩個編碼方塊構成標簽規格標識位，則標簽規格的種類就有四種，可以預定義這四種規格，00代表標簽大小為2厘米，01代表標簽大小為5厘米，10代表標簽大小為8厘米，11代表標簽大小為11厘米。標簽大小可以根據拍照裝置的不同任意預定義，不限于上面的舉例。
[0086]為清楚說明本發明，下面列舉具體場景進行說明。[〇〇87] 實施例一
[0088]—般地，機械臂的第一端固定在地面上或者底座上，第二端根據工作點坐標對工作點坐標上的目標進行處理。工作點是位于工作機臺上的任意一個目標點。
[0089]1)在工作機臺的正對機械臂的方向上粘貼定位標簽，有利于機械臂上設置的拍照裝置對該定位標簽進行拍照。機械臂上安裝拍照裝置的位置選擇適當即可，可以清楚地拍到定位標簽。
[0090]以機械臂自身建立坐標系，為機械臂設置一個預定位置，即固定坐標值，機械臂每次都從該預定位置拍攝定位標簽。
[0091]2)機械臂對工作點進行人工定位。通過肉眼觀測，或者借助其他儀器觀測，逐漸移動旋轉機械臂第二端，準確找到工作點坐標，并記錄該人工定位后的工作點坐標。
[0092]同時，機械臂在所設置的預定位置利用自身的拍照裝置首次獲取工作機臺上粘貼的定位標簽圖像。
[0093]3)由于生產線的變化，或者其他原因，機械臂或者工作機臺的位置可能發生偏移， 這時，如果仍然按照步驟2)中記錄的人工定位后的工作點坐標去尋找其上的目標，那么必然會找不到該目標。因此，本發明中，機械臂仍然在所述預定位置利用所述拍照裝置再次獲取工作機臺上粘貼的同一定位標簽圖像。
[0094]4)偏移前，定位標簽在定位標簽圖像中位置記為第一位置，該第一位置也是偏移前定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第一位置。偏移后，定位標簽在定位標簽圖像中位置記為第二位置，該第二位置也是偏移后定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第二位置。處理裝置根據第一位置和第二位置確定定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的偏移量。
[0095]圖2為本發明實施例定位標簽圖像的示意圖。其中，定位標簽為由編碼區和定位圖案共同構成的矩形圖案。編碼區由黑白兩種編碼方塊構成，且兩種方塊的大小一致，各編碼方塊排列成二維的矩陣形狀。定位圖案是具有兩條直邊的黑色L型圖案，其中一條直邊為定位圖案的橫邊，另一條直邊為定位圖案的縱邊，包圍在矩陣形狀編碼區的任意一角。本發明實施例中編碼區中的各編碼方塊排列成5*5的方形;定位圖案的縱邊位于編碼區的左側，為 1*5的黑色定位矩形，與編碼區有一個編碼方塊寬度的白色間隔;定位圖案的橫邊位于編碼區的底部，為1*7的黑色定位矩形，與編碼區有一個編碼方塊寬度的白色間隔。
[0096]如此，本發明實施例中，具體為:
[0097]處理裝置首先從偏移前的定位標簽圖像中提取定位標簽，
[0098]根據1*5的定位矩形，得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的左上角坐標；
[0099]根據1*7的定位矩形，得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的左下角坐標和右下角坐標；
[0100]根據定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的左上角坐標、左下角坐標和右下角坐標，計算定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的右上角坐標；[〇1〇1]根據定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的四個頂點坐標，計算定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第一中心坐標和旋轉角度，即，計算第一位置。
[0102]—旦機械臂或者工作機臺的位置發生變化，定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的位置會變。因此，
[0103]處理裝置再從偏移后的定位標簽圖像中提取定位標簽，
[0104]根據1*5的定位矩形，得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的左上角坐標；
[0105]根據1*7的定位矩形，得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的左下角坐標和右下角坐標；
[0106]根據定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的左上角坐標、左下角坐標和右下角坐標，計算定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的右上角坐標；
[0107]根據定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的四個頂點坐標，計算定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第二中心坐標和旋轉角度，即，計算第二位置。
[0108]根據從第一位置到第二位置的偏移，得到定位標簽在圖像中偏移了多少像素，然后根據1個像素相當于多少毫米(mm)，進行轉換，得到在機械臂坐標系下工作機臺相對于機械臂的偏移量。這里，需要說明的是，本發明在計算中，無論機械臂還是工作機臺發生偏移， 都假設機械臂不動，工作機臺相對于機械臂發生偏移。
[0109]5)機械臂根據處理裝置反饋的工作機臺相對于機械臂的偏移量以及人工定位后的工作點坐標，確定偏移后的新工作點坐標，以使機械臂根據該新工作點坐標進行定位。
[0110]綜上，一旦機械臂或者工作機臺發生偏移，不需要再次人工定位，機械臂可以自動糾正偏移，有效提高了機械臂的工作效率。[〇111]實施例二
[0112]本發明實施例中，如圖2所示，將校驗位設置在編碼區的右上角，校驗位包括黑色編碼方塊(4,0)，以及靠近(4,0)的兩個白色編碼方塊(3,0)和(4，1)。由于本發明實施例中預定義定位標簽的規格有4種，所以需要兩個編碼方塊，作為標簽規格標識位。因此將除去校驗位剩下的25-3 = 22個編碼方塊中的兩個編碼方塊作為標簽規格標識位。除去校驗位和標簽規格標識位剩下的20個編碼方塊作為工作機臺編碼號標識位。
[0113]因此，本發明處理裝置在每次得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的位置后，都對編碼區進行識別。本實施例中假設處理裝置根據首次獲取的定位標簽圖像得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第一位置后，還進行如下步驟:[〇114]11)根據定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的四個頂點坐標，計算編碼區在拍照裝置自身圖像坐標系中的四個頂點坐標；[〇115]根據編碼區在拍照裝置自身圖像坐標系中的四個頂點坐標，計算每個編碼方塊在拍照裝置自身圖像坐標系中的四個頂點坐標；
[0116]12)根據每個編碼方塊在拍照裝置自身圖像坐標系中的四個頂點坐標，計算每個編碼方塊的灰度，每個編碼方塊有一個灰度閾值，如果超過灰度閾值，則確定該編碼方塊為白色，置為〇;如果不超過灰度閾值，則確定該編碼方塊為黑色，置為1。
[0117]13)如果判斷校驗位上三個編碼方塊(4,0)、(3,0)和(4，1)上的置位分別為1，0,0， 則判定校驗成功，說明定位標簽沒有破損，會對編碼區進行進一步識別。否則，判定校驗失敗。
[0118]14)在校驗成功后，根據標簽規格標識位和工作機臺編碼號標識位進行識別讀取。
[0119]如果標簽規格標識位讀取的是11則說明標簽大小為11厘米。而且，本發明實施例中20個編碼方塊作為工作機臺編碼號標識位，則可以支持22()=1048576組編碼，即可以表示 1048576個工作機臺編碼號。
[0120]綜上，本發明實施例二中，將工作機臺編碼號和標簽大小寫入定位標簽的編碼區。 定位標簽粘貼在工作機臺上，在每次對定位標簽進行拍照，得到定位標簽在圖像中的位置后，在校驗通過后，都可以對編碼區進行識別，可以清楚準確地獲取工作機臺編碼號信息和定位標簽大小的信息。
[0121]基于同樣的發明構思，本發明還提供一種機械臂定位系統，如圖3所示。該系統包括機械臂和處理裝置，所述處理裝置位于機械臂上，或者與機械臂連接；
[0122]機械臂301，用于當機械臂或者工作機臺的位置發生偏移時，根據偏移前后工作機臺上粘貼的定位標簽在拍照圖像中的位置變化，確定偏移后的新工作點坐標;根據該新工作點坐標進行定位；
[0123]處理裝置302,用于計算偏移前后工作機臺上粘貼的定位標簽在拍照圖像中的位置變化。
[0124]所述機械臂301，具體用于獲取人工定位后的工作點坐標，并在預定位置利用自身的拍照裝置首次獲取工作機臺上粘貼的定位標簽圖像;當機械臂或者工作機臺的位置發生偏移時，在所述預定位置利用所述拍照裝置再次獲取工作機臺上粘貼的同一定位標簽圖像；
[0125]所述處理裝置302,具體用于接收兩次獲取的同一定位標簽圖像，根據所述兩次獲取的同一定位標簽圖像確定工作機臺相對于機械臂的偏移量，并將所述偏移量反饋給機械臂；
[0126]所述機械臂301，具體用于根據工作機臺相對于機械臂的偏移量以及人工定位后的工作點坐標，確定偏移后的新工作點坐標。
[0127]所述處理裝置302根據兩次獲取的同一定位標簽圖像確定工作機臺相對于機械臂的偏移量具體用于:
[0128]根據首次獲取的定位標簽圖像得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第一位置；
[0129]根據再次獲取的定位標簽圖像得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第二位置；[〇13〇]根據第一位置和第二位置確定定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的偏移量； [〇131]根據定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的偏移量得到在機械臂坐標系下工作機臺相對于機械臂的偏移量。
[0132]所述定位標簽為由編碼區和定位圖案共同構成的矩形圖案；
[0133]所述處理裝置302根據首次獲取的定位標簽圖像得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第一位置具體用于:
[0134]從定位標簽圖像中提取定位標簽，并根據定位標簽中的定位圖案得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第一中心坐標和旋轉角度；
[0135]所述處理裝置302根據再次獲取的定位標簽圖像得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第二位置具體用于；
[0136]從定位標簽圖像中提取定位標簽，并根據定位標簽中的定位圖案得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第二中心坐標和旋轉角度。
[0137]所述編碼區由黑白兩種編碼方塊構成，且兩種方塊的大小一致，各編碼方塊排列成二維的矩陣形狀；
[0138]所述定位圖案是具有兩條直邊的黑色L型圖案，其中一條直邊為定位圖案的橫邊， 另一條直邊為定位圖案的縱邊，包圍在矩陣形狀編碼區的任意一角。
[0139]所述編碼區包括一標簽規格標識位，一校驗位，以及一工作機臺編碼號標識位； [〇14〇]處理裝置302在每次得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的位置后，還用于:
[0141]獲取編碼區中每個編碼方塊的位置；
[0142]根據每個編碼方塊的位置對每個編碼方塊進行解碼，確定每個編碼方塊的置位；
[0143]根據每個編碼方塊的置位對編碼區中的校驗位進行校驗，在校驗成功后，根據每個編碼方塊的置位對編碼區中的工作機臺編碼號標識位和標簽規格標識位進行識別，分別得到工作機臺編碼號和該定位標簽的規格大小。
[0144]綜上，本發明的有益效果是，
[0145]一、通過從機械臂固定的位置拍攝工作機臺上的同一定位標簽，計算該定位標簽在拍照圖像中的位置變化，進而確定工作機臺相對于機械臂的偏移量，從而實現機械臂自動糾正偏移。一旦發生偏移，不需要再次人工定位。
[0146]二、自帶編碼，可以管理生產線多個工作點。
[0147]三、為了防止編碼區干擾定位圖案，則設置定位圖案的橫邊和縱邊之間有間隔；橫邊與編碼區之間有間隔;縱邊與編碼區之間有間隔。
[0148]四、編碼區中的校驗位位于遠離定位圖案的矩陣形狀編碼區的頂角位置，該位置最容易破損，因此可以更加準確地對定位標簽的破損情況進行識別，有利于更加準確地讀取編碼區數據。
[0149]五、通過標準化標簽大小，可以設定各種規格的定位標簽標準。
[0150]需要說明的是，上述步驟S112中根據兩次獲取的同一定位標簽圖像確定工作機臺相對于機械臂的偏移量;或者在每次得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的位置后，進一步執行的內容，包括步驟S22、S24和S26,可以是機械臂上的處理裝置直接進行處理，也可以是其他與機械臂有連接的處理裝置進行處理，再反饋給機械臂。[〇151]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明保護的范圍之內。
【主權項】
1.一種機械臂定位方法，該方法包括:當機械臂或者工作機臺的位置發生偏移時，機械臂根據偏移前后工作機臺上粘貼的定 位標簽在拍照圖像中的位置變化，確定偏移后的新工作點坐標；機械臂根據該新工作點坐標進行定位。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述當機械臂或者工作機臺的位置發生偏移 時，機械臂根據偏移前后工作機臺上粘貼的定位標簽在拍照圖像中的位置變化，確定偏移 后的新工作點坐標的方法包括:機械臂獲取人工定位后的工作點坐標，并在預定位置利用自身的拍照裝置首次獲取工 作機臺上粘貼的定位標簽圖像；當機械臂或者工作機臺的位置發生偏移時，機械臂在所述預定位置利用所述拍照裝置 再次獲取工作機臺上粘貼的同一定位標簽圖像；處理裝置接收兩次獲取的同一定位標簽圖像，根據所述兩次獲取的同一定位標簽圖像 確定工作機臺相對于機械臂的偏移量，并將所述偏移量反饋給機械臂;所述處理裝置位于 機械臂上，或者與機械臂連接；機械臂根據工作機臺相對于機械臂的偏移量以及人工定位后的工作點坐標，確定偏移 后的新工作點坐標。3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述處理裝置根據兩次獲取的同一定位標簽 圖像確定工作機臺相對于機械臂的偏移量的方法包括:根據首次獲取的定位標簽圖像得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第一位 置；根據再次獲取的定位標簽圖像得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第二位 置；根據第一位置和第二位置確定定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的偏移量；根據定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的偏移量得到在機械臂坐標系下工作機 臺相對于機械臂的偏移量。4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述定位標簽為由編碼區和定位圖案共同構 成的矩形圖案；所述根據首次獲取的定位標簽圖像得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第 一位置包括:從定位標簽圖像中提取定位標簽，并根據定位標簽中的定位圖案得到定位標簽在拍照 裝置自身圖像坐標系中的第一中心坐標和旋轉角度；所述根據再次獲取的定位標簽圖像得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第 二位置包括；從定位標簽圖像中提取定位標簽，并根據定位標簽中的定位圖案得到定位標簽在拍照 裝置自身圖像坐標系中的第二中心坐標和旋轉角度。5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述編碼區由黑白兩種編碼方塊構成，且兩 種方塊的大小一致，各編碼方塊排列成二維的矩陣形狀；所述定位圖案是具有兩條直邊的黑色L型圖案，其中一條直邊為定位圖案的橫邊，另一 條直邊為定位圖案的縱邊，包圍在矩陣形狀編碼區的任意一角。6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述橫邊和縱邊之間有間隔；所述橫邊與編 碼區之間有間隔;所述縱邊與編碼區之間有間隔。7.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述編碼區包括一標簽規格標識位，一校驗 位，以及一工作機臺編碼號標識位；處理裝置在每次得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的位置后，該方法進一步 包括:獲取編碼區中每個編碼方塊的位置；根據每個編碼方塊的位置對每個編碼方塊進行解碼，確定每個編碼方塊的置位；根據每個編碼方塊的置位對編碼區中的校驗位進行校驗，在校驗成功后，根據每個編 碼方塊的置位對編碼區中的工作機臺編碼號標識位和標簽規格標識位進行識別，分別得到 工作機臺編碼號和該定位標簽的規格大小。8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述校驗位位于遠離定位圖案的矩陣形狀編 碼區的頂角位置。9.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述定位標簽規格的種類由2n確定，n為標簽 規格標識位中編碼方塊的數量。10.—種機械臂定位系統，該系統包括機械臂和處理裝置，所述處理裝置位于機械臂 上，或者與機械臂連接；機械臂，用于當機械臂或者工作機臺的位置發生偏移時，根據偏移前后工作機臺上粘 貼的定位標簽在拍照圖像中的位置變化，確定偏移后的新工作點坐標;根據該新工作點坐 標進行定位；處理裝置，用于計算偏移前后工作機臺上粘貼的定位標簽在拍照圖像中的位置變化。11.如權利要求10所述的機械臂定位系統，其特征在于，所述機械臂，具體用于獲取人工定位后的工作點坐標，并在預定位置利用自身的拍照 裝置首次獲取工作機臺上粘貼的定位標簽圖像；當機械臂或者工作機臺的位置發生偏移 時，在所述預定位置利用所述拍照裝置再次獲取工作機臺上粘貼的同一定位標簽圖像；所述處理裝置，具體用于接收兩次獲取的同一定位標簽圖像，根據所述兩次獲取的同 一定位標簽圖像確定工作機臺相對于機械臂的偏移量，并將所述偏移量反饋給機械臂；所述機械臂，具體用于根據工作機臺相對于機械臂的偏移量以及人工定位后的工作點 坐標，確定偏移后的新工作點坐標。12.如權利要求11所述的機械臂定位系統，其特征在于，所述處理裝置根據兩次獲取的 同一定位標簽圖像確定工作機臺相對于機械臂的偏移量具體用于:根據首次獲取的定位標簽圖像得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第一位 置；根據再次獲取的定位標簽圖像得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的第二位 置；根據第一位置和第二位置確定定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的偏移量；根據定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的偏移量得到在機械臂坐標系下工作機 臺相對于機械臂的偏移量。13.如權利要求12所述的機械臂定位系統，其特征在于，所述定位標簽為由編碼區和定位圖案共同構成的矩形圖案；所述處理裝置根據首次獲取的定位標簽圖像得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標 系中的第一位置具體用于:從定位標簽圖像中提取定位標簽，并根據定位標簽中的定位圖案得到定位標簽在拍照 裝置自身圖像坐標系中的第一中心坐標和旋轉角度；所述處理裝置根據再次獲取的定位標簽圖像得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標 系中的第二位置具體用于；從定位標簽圖像中提取定位標簽，并根據定位標簽中的定位圖案得到定位標簽在拍照 裝置自身圖像坐標系中的第二中心坐標和旋轉角度。14.如權利要求13所述的機械臂定位系統，其特征在于，所述編碼區由黑白兩種編碼方 塊構成，且兩種方塊的大小一致，各編碼方塊排列成二維的矩陣形狀；所述定位圖案是具有兩條直邊的黑色L型圖案，其中一條直邊為定位圖案的橫邊，另一 條直邊為定位圖案的縱邊，包圍在矩陣形狀編碼區的任意一角。15.如權利要求14所述的機械臂定位系統，其特征在于，所述編碼區包括一標簽規格標 識位，一校驗位，以及一工作機臺編碼號標識位；處理裝置在每次得到定位標簽在拍照裝置自身圖像坐標系中的位置后，還用于:獲取編碼區中每個編碼方塊的位置；根據每個編碼方塊的位置對每個編碼方塊進行解碼，確定每個編碼方塊的置位；根據每個編碼方塊的置位對編碼區中的校驗位進行校驗，在校驗成功后，根據每個編 碼方塊的置位對編碼區中的工作機臺編碼號標識位和標簽規格標識位進行識別，分別得到 工作機臺編碼號和該定位標簽的規格大小。
【文檔編號】B25J19/00GK105965495SQ201610312121
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月12日
【發明人】周葉林, 蔡世光
【申請人】英華達（上海）科技有限公司, 英華達(上海)電子有限公司, 英華達股份有限公司