基于单个工业相机的自动化组装方法、机械手及存储介质与流程

本申请涉及工业自动化，尤其是涉及一种基于单个工业相机的自动化组装方法、机械手及存储介质。

背景技术：

1、由于3c、半导体、新能源等部分工艺段，对设备的视觉精度要求较高，而目前现有的设备视觉精度达不到产品的工艺要求精度。目前业内主要采用增加多相机拍照以多次纠偏提高视觉精度。

2、多个相机布局占据大量的空间，导致设备过于拥挤或者光源安装受限，无法有效的提升设备的视觉精度。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种基于单个工业相机的自动化组装方法、机械手及存储介质。

2、本申请的第一方面提供一种基于单个工业相机的自动化组装方法，所述方法包括：在机械手吸取目标产品移动至相机拍照位时，根据所述目标产品在工业相机对应的像素坐标系中的第一像素坐标，确定所述目标产品在所述机械手对应的机械坐标系中的第一机械坐标；根据所述第一机械坐标及贴合位对应的基准坐标对所述机械手进行第一次纠偏，得到第一纠偏坐标；

3、根据纠偏后的相机拍照位及所述目标产品在所述像素坐标系中的第二像素坐标，确定所述目标产品在所述机械坐标系中的第二机械坐标；

4、根据所述第二机械坐标及所述基准坐标对所述机械手进行第二次纠偏，得到第二纠偏坐标；判断所述第二纠偏坐标是否满足设定的精度要求；

5、当确定所述第二纠偏坐标满足所述设定的精度要求时，控制所述机械手移动所述目标产品至所述贴合位进行组装。

6、在一个可选的实施方式中，所述根据所述目标产品在工业相机对应的像素坐标系中的第一像素坐标，确定所述目标产品在所述机械手对应的机械坐标系中的第一机械坐标：

7、获取仿射变换矩阵；

8、使用所述仿射变换矩阵，对所述目标产品在工业相机对应的像素坐标系中的第一像素坐标进行仿射变换运算，得到所述目标产品在所述机械手对应的机械坐标系中的第一机械坐标。

9、在一个可选的实施方式中，所述获取仿射变换矩阵包括：

10、控制所述机械手吸取标定物在所述工业相机的视野内运行n1个位置；

11、针对每个位置，通过所述工业相机获取所述标定物上的标记点的测试像素坐标，及获取所述机械手的测试机械坐标；

12、基于n1个所述测试像素坐标生成测试像素坐标矩阵；

13、基于n1个所述测试机械坐标生成测试机械坐标矩阵；

14、根据所述测试像素坐标矩阵及所述测试机械坐标矩阵，计算得到所述仿射变换矩阵。

15、在一个可选的实施方式中，所述根据所述第一机械坐标及贴合位对应的基准坐标对所述机械手进行第一次纠偏，得到第一纠偏坐标包括：

16、获取所述机械手的第一旋转中心；

17、基于第一机械角度及基准角度计算得到第一纠偏角度；

18、使用预设纠偏计算模型，基于所述第一纠偏角度、所述第一旋转中心及所述第一机械坐标进行计算，得到第一贴合坐标；

19、根据所述基准坐标及所述第一贴合坐标，计算得到所述第一纠偏坐标。

20、在一个可选的实施方式中，所述获取所述机械手的第一旋转中心包括：

21、控制所述机械手根据预设旋转角度及预设旋转方向旋转n2次；

22、在每次旋转后，通过所述工业相机获取旋转轴工具上的标记点的标记像素坐标；

23、基于n2个所述标记像素坐标对应的标记机械坐标进行拟合，得到拟合圆；

24、获取所述拟合圆的圆心机械坐标；

25、根据所述圆心机械坐标确定所述机械手的第一旋转中心。

26、在一个可选的实施方式中，所述根据所述第二机械坐标及所述基准坐标对所述机械手进行第二次纠偏，得到第二纠偏坐标包括：

27、根据所述第一纠偏坐标与所述第一旋转中心，得到第二旋转中心；

28、基于第二机械角度及所述基准角度计算得到第二纠偏角度；

29、使用所述预设纠偏计算模型，基于所述第二纠偏角度、所述第二旋转中心及所述第二机械坐标进行计算，得到第二贴合坐标；

30、根据所述基准坐标及所述第二贴合坐标，计算得到所述第二纠偏坐标。

31、在一个可选的实施方式中，所述方法还包括：

32、当确定所述第二纠偏坐标不满足所述设定的精度要求时，对所述机械手进行第三次纠偏，得到第三纠偏坐标；

33、判断所述第三纠偏坐标是否满足所述设定的精度要求；

34、当确定所述第三纠偏坐标满足所述设定的精度要求时，控制所述机械手移动所述目标产品至所述贴合位进行组装。

35、在一个可选的实施方式中，所述方法还包括：

36、计算对所述机械手进行纠偏的纠偏次数；

37、判断所述纠偏次数是否超过预设纠偏次数阈值；

38、当所述纠偏次数超过所述预设纠偏次数阈值时，对所述目标产品进行抛料处理。

39、本申请的第二方面提供一种机械手，所述机械手的对针工位处安装有工业相机，所述机械手还包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的基于单个工业相机的自动化组装方法的步骤。

40、本申请的第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的基于单个工业相机的自动化组装方法的步骤。

41、本申请通过在机械手吸取目标产品移动至相机拍照位时，根据所述目标产品在工业相机对应的像素坐标系中的第一像素坐标，确定所述目标产品在所述机械手对应的机械坐标系中的第一机械坐标，根据所述第一机械坐标及贴合位对应的基准坐标对所述机械手进行第一次纠偏，得到第一纠偏坐标，根据纠偏后的相机拍照位及所述目标产品在所述像素坐标系中的第二像素坐标，确定所述目标产品在所述机械坐标系中的第二机械坐标，根据所述第二机械坐标及所述基准坐标对所述机械手进行第二次纠偏，得到第二纠偏坐标，判断所述第二纠偏坐标是否满足设定的精度要求，当确定所述第二纠偏坐标满足所述设定的精度要求时，控制所述机械手移动所述目标产品至所述贴合位进行组装。本申请能够通过单个工业相机多次纠偏达到视觉精度要求，降低设备成本。

技术特征：

1.一种基于单个工业相机的自动化组装方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的基于单个工业相机的自动化组装方法，其特征在于，所述根据所述目标产品在工业相机对应的像素坐标系中的第一像素坐标，确定所述目标产品在所述机械手对应的机械坐标系中的第一机械坐标包括：

3.根据权利要求2所述的基于单个工业相机的自动化组装方法，其特征在于，所述获取仿射变换矩阵包括：

4.根据权利要求1所述的基于单个工业相机的自动化组装方法，其特征在于，所述根据所述第一机械坐标及贴合位对应的基准坐标对所述机械手进行第一次纠偏，得到第一纠偏坐标包括：

5.根据权利要求4所述的基于单个工业相机的自动化组装方法，其特征在于，所述获取所述机械手的第一旋转中心包括：

6.根据权利要求5所述的基于单个工业相机的自动化组装方法，其特征在于，所述根据所述第二机械坐标及所述基准坐标对所述机械手进行第二次纠偏，得到第二纠偏坐标包括：

7.根据权利要求6所述的基于单个工业相机的自动化组装方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.根据权利要求7所述的基于单个工业相机的自动化组装方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.一种机械手，其特征在于，所述机械手包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8中任意一项所述的基于单个工业相机的自动化组装方法的步骤。

10.一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，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任意一项所述的基于单个工业相机的自动化组装方法的步骤。

技术总结
本申请涉及工业自动化技术领域，提供了一种基于单个工业相机的自动化组装方法、机械手及存储介质。本申请在机械手吸取目标产品移动至相机拍照位时，根据目标产品的第一像素坐标，确定第一机械坐标；根据第一机械坐标及贴合位对应的基准坐标对机械手进行第一次纠偏，得到第一纠偏坐标；根据纠偏后的相机拍照位及目标产品的第二像素坐标，确定目标产品的第二机械坐标；根据第二机械坐标及基准坐标对机械手进行第二次纠偏，得到第二纠偏坐标；在确定第二纠偏坐标满足设定的精度要求时，控制所述机械手移动所述目标产品至所述贴合位进行组装。本申请通过单个工业相机多次纠偏达到视觉精度要求，提高了组装的精度，且降低了设备成本。

技术研发人员：钱敏
受保护的技术使用者：深圳市维谱科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22