本發(fā)明涉及彈夾生產(chǎn)，特別涉及一種基于雙目視覺的彈夾定位系統(tǒng)及方法。

背景技術：

1、在現(xiàn)有技術中，在對彈夾進行上彈的機械設備中，需要通過振動盤將彈夾翻面，然后通過視覺相機進行定位，實現(xiàn)三軸機械手取出彈夾再放入裝彈設備的加工工位。

2、現(xiàn)有的彈夾定位方式是通過單目相機進行振動盤內(nèi)的彈夾坐標標定，由于彈夾有一定厚度和視覺景深的影響，往往導致彈夾的定位不準確，從而影響三軸機械手的抓取效率。

3、因此，如何提高彈夾的定位準確性，以提高三軸機械手的抓取效率，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的一個目的是提供一種基于雙目視覺的彈夾定位系統(tǒng)，能夠有效提高彈夾的定位準確性，另一個目的是提供一種基于雙目視覺的彈夾定位方法。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

3、一種基于雙目視覺的彈夾定位系統(tǒng)，包括：第一視覺相機、第二視覺相機、三軸機械手、工控機和振動盤；

4、所述第一視覺相機位于所述振動盤的上方，且位置高度高于所述三軸機械手的頂端，所述第一視覺相機用于測量標定和校準彈夾在所述振動盤的坐標位置；

5、所述第二視覺相機位于所述振動盤的上方，且位置高度高于所述三軸機械手的頂端，所述第二視覺相機用于測量標定和校準彈夾在所述振動盤的坐標位置；

6、所述三軸機械手的取料端位于所述振動盤的上方；

7、所述工控機與所述第一視覺相機、所述第二視覺相機、所述三軸機械手和振動盤連接；

8、所述工控機包括坐標系建立模塊，所述坐標系建立模塊用于依據(jù)左手定則建立第一視覺相機坐標系、第二視覺相機坐標系、三軸機械手坐標系和振動盤坐標系，所述第一視覺相機坐標系的坐標原點為所述第一視覺相機在所述振動盤上的投影點，所述第二視覺相機坐標系的坐標原點為所述第二視覺相機在所述振動盤上的投影點，所述三軸機械手坐標系的坐標原點為所述三軸機械手工作軸軸線的交點，所述振動盤坐標系的坐標原點為所述振動盤的幾何中心點；

9、所述工控機還包括坐標處理模塊，所述坐標處理模塊用于根據(jù)所述第一視覺相機和所述第二視覺相機獲取到的彈夾的坐標位置以及?振動盤坐標系，獲取彈夾在所述振動盤坐標系中的坐標位置；

10、所述工控機還包括路徑規(guī)劃模塊，所述路徑規(guī)劃模塊用于根據(jù)所述三軸機械手坐標系的標定坐標在所述振動盤坐標系中的坐標值，獲取三軸機械手抓取彈夾的路徑。

11、在一些實施例中，彈夾定位系統(tǒng)還包括光源模塊，所述光源模塊設置于所述振動盤的正下方，用于給所述第一視覺相機和所述第二視覺相機提供背景光源。

12、在一些實施例中，所述振動盤坐標系的坐標原點與所述第一視覺相機坐標系的坐標原點和所述第二視覺相機坐標系的坐標原點在x軸方向的距離相等。

13、在一些實施例中，所述三軸機械手的取料端設有吸盤，所述吸盤用于從所述振動盤內(nèi)吸附彈夾。

14、在一些實施例中，所述第二視覺相機位于所述第一視覺相機的右側，所述三軸機械手的取料端位于所述第一視覺相機的左側。

15、一種基于雙目視覺的彈夾定位方法，包括以下步驟：

16、步驟s1：振動盤振動將彈夾翻面，依據(jù)彈夾輪廓模板進行匹配計算，形成匹配數(shù)組[d1,d2,d3........]，每個匹配數(shù)組包含角度θ1i、坐標（x1io1iy1iz1i）、坐標（x2io2iy2iz2i）、匹配成功率k1，其中：匹配數(shù)組d1包含{θ1i、坐標（x1io1iy1iz1i）、坐標（x2io2iy2iz2i）、k1}三個參數(shù)；

17、步驟s2：依據(jù)成功率k1對匹配數(shù)組進行排序，將k1值＜0.8的彈夾剔除，依據(jù)匹配數(shù)組排序確定翻面的彈夾抓取優(yōu)先級；

18、步驟s3：提取被抓取彈夾在坐標系（x1io1iy1iz1i）和坐標系（x2io2iy2iz2i）中的a點和b點的值，通過坐標變換公式求得抓取彈夾a點和b點在坐標系（x4io4iy4iz4i）中的值；

19、步驟s4：判斷被抓取彈夾坐標值在x4i方向上的正負值，若為正值，彈夾位置在振動盤b區(qū)，若為負值，彈夾位置在振動盤a區(qū)；

20、步驟s5：依據(jù)景深原理，若彈夾在a區(qū)，第一視覺相機獲取的a點和b點在坐標系（x4io4iy4iz4i）中的值為標定值，第二視覺相機獲取的a點和b點的坐標值為校準值；若彈夾在b區(qū)，第二視覺相機獲取的a點和b點在坐標系（x4io4iy4iz4i）中的值為標定值，第一視覺相機獲取的a點和b點的坐標值為校準值；

21、步驟s6：計算彈夾標定誤差，若在a區(qū)，以第二視覺相機獲取的彈夾a點和b點的坐標值絕對值減去以第一視覺相機獲取的彈夾a點和b點的坐標值絕對值的差值為誤差校正值；若在b區(qū)，以第一視覺相機獲取的彈夾a點和b點的坐標值絕對值減去以第二視覺相機獲取的彈夾a點和b點的坐標值絕對值的差值為誤差校正值；

22、步驟s7：通過坐標變換矩陣，求解三軸機械手坐標系（x3o3y3z3）的標定坐標在振動盤坐標系（x4o4y4z4）中的坐標值，并進行三軸機械手到彈夾a點和b點的抓取路徑規(guī)劃；

23、步驟s8：重復上述步驟，直至匹配數(shù)組中的彈夾抓取完成為止。

24、與現(xiàn)有技術相比，上述技術方案具有以下優(yōu)點：

25、本發(fā)明所提供的一種基于雙目視覺的彈夾定位系統(tǒng)，包括：第一視覺相機、第二視覺相機、三軸機械手、工控機和振動盤。工控機能夠計算和標定彈夾的坐標及控制三軸機械手的運動。本發(fā)明通過兩個視覺相機來獲取彈夾的坐標位置，能夠準確得出彈夾在振動盤中的坐標位置，然后根據(jù)三軸機械手相對于振動盤的坐標位置，準確獲取三軸機械手的抓取彈夾的路徑，因此能夠有效提高彈夾的上料定位精度，進而提高彈夾的上料效率。

26、本發(fā)明所提供的彈夾定位方法，可以不受彈夾的厚度和視覺景深的影響，能夠準確得出彈夾在振動盤中的坐標位置，進而使得三軸機械手能夠準確抓取彈夾，因此能夠有效提高彈夾的上料定位精度，進而提高彈夾的上料效率。

技術特征：

1.一種基于雙目視覺的彈夾定位系統(tǒng)，其特征在于，包括：第一視覺相機、第二視覺相機、三軸機械手、工控機和振動盤；

2.根據(jù)權利要求1所述的基于雙目視覺的彈夾定位系統(tǒng)，其特征在于，還包括光源模塊，所述光源模塊設置于所述振動盤的正下方，用于給所述第一視覺相機和所述第二視覺相機提供背景光源。

3.根據(jù)權利要求2所述的基于雙目視覺的彈夾定位系統(tǒng)，其特征在于，所述振動盤坐標系的坐標原點與所述第一視覺相機坐標系的坐標原點和所述第二視覺相機坐標系的坐標原點在x軸方向的距離相等。

4.根據(jù)權利要求3所述的基于雙目視覺的彈夾定位系統(tǒng)，其特征在于，所述三軸機械手的取料端設有吸盤，所述吸盤用于從所述振動盤內(nèi)吸附彈夾。

5.根據(jù)權利要求4所述的基于雙目視覺的彈夾定位系統(tǒng)，其特征在于，所述第二視覺相機位于所述第一視覺相機的右側，所述三軸機械手的取料端位于所述第一視覺相機的左側。

6.一種基于雙目視覺的彈夾定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術總結
本發(fā)明公開了一種基于雙目視覺的彈夾定位系統(tǒng)及方法，彈夾定位系統(tǒng)包括：第一視覺相機、第二視覺相機、三軸機械手、工控機和振動盤。第一視覺相機位于振動盤的上方，且位置高度高于三軸機械手的頂端；第二視覺相機位于振動盤的上方，且位置高度高于三軸機械手的頂端；三軸機械手的取料端位于振動盤的上方；工控機能夠計算和標定彈夾的坐標及控制三軸機械手的運動。本發(fā)明通過兩個視覺相機來獲取彈夾的坐標位置，能夠準確得出彈夾在振動盤中的坐標位置，然后根據(jù)三軸機械手相對于振動盤的坐標位置，準確獲取三軸機械手的抓取彈夾的路徑，因此能夠有效提高彈夾的上料定位精度，進而提高彈夾的上料效率。

技術研發(fā)人員：吳佳平,王偉任,熊超,秦禮皓,全家逸,張蓓,呂剛
受保護的技術使用者：重慶長江電工工業(yè)集團有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6