基于双目视觉的机器人快速示教系统

针对工业机器人传统示教方式存在示教难、示教慢的问题,基于双目视觉提出构建机器人快速示教系统。该系统将双目视觉模块固接在机器人末端工具上,减小示教范围限制;设计出一种带有特征板和位姿测量杆件的手持示教装置,用于对设定点进行快速位姿示教;采用最小二乘法实现特征板到位姿测量杆件末端的平移参数标定。该系统通过双目视觉模块采集手持示教装置特征板图像,并进行图像处理获得末端点的位姿信息;将该位姿信息转换到机器人基坐标系下,实现机器人示教再现。搭建川崎RS010NA六自由度工业机器人的双目视觉快速示教系统,进行空间25点的示教复现测试,机器人示教复现位置平均误差为2.427 mm;采用移动示教后,平均位置误差下降25.3%;测试结果表明该系统具备可行性,且移动示教可以提高示教复现精度。

基于姿态传感器和发光点的手持示教器设计

针对目前工业机器人示教低效的局限性,设计在双目视觉下的具有姿态传感器和发光点的手持示教器。手持示教器结构主要包括姿态传感器和发光点,通过姿态传感器直接测量角度,减少求解手持示教器姿态的计算量;设计单个发光点通过双目视觉测量得到位置,减小环境光的干扰,降低图像处理难度。分析手持示教器示教的坐标变换,建立手持示教器与机器人坐标系关系,搭建实验平台,采用最小二乘法标定手持示教器发光点和末端点的相对位置,得到手持示教器末端和机器人的关系,实现示教。设计实验验证手持示教器示教的可行性,并对复现结果进行分析,实验表明位置复现最大误差为2.5 mm,表明所设计的手持示教器可以实现快速示教。