瓷砖铺贴机器人的瓷砖三维空间定位方法研究

针对机器人瓷砖铺贴作业过程中因瓷砖空间定位困难和定位精度低而影响铺贴质量的问题,提出了一种采用视觉和激光组合的瓷砖三维空间定位方法。介绍了定位系统的硬件组成和定位方法工作流程,定义了系统中各平面坐标系并进行空间坐标变换推导,定位方法将三维空间定位拆分为两个阶段。首先,系统驱动机械臂末端旋转使激光测距传感器获取定位面多个位置坐标,进一步求解平面方程并调整待铺贴瓷砖与已铺贴瓷砖平行;然后,采用直线检测算法(LSD)对铺贴过程的瓷砖图像进行瓷砖边检测,解析瓷砖边位置信息,计算待铺贴瓷砖从当前位置至期望位置的变换矩阵。实验结果表明,系统稳定性较好,所提定位方法具有较高的测量精度和效率。