一種基于視覺(jué)的機(jī)器人噴涂軌跡校準(zhǔn)方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于機(jī)器人噴涂相關(guān)領(lǐng)域，其公開(kāi)了一種基于視覺(jué)的機(jī)器人噴涂軌跡校準(zhǔn)方法，包括：對(duì)真實(shí)攝像機(jī)內(nèi)參數(shù)的標(biāo)定及噴涂機(jī)器人與真實(shí)攝像機(jī)之間的手眼標(biāo)定；采用所述真實(shí)攝像機(jī)獲取標(biāo)定工件位于理想位置時(shí)的參考圖像；采用所述真實(shí)攝像機(jī)獲取待噴涂工件的目標(biāo)圖像；設(shè)定虛擬攝像機(jī)及獲取所述真實(shí)攝像機(jī)在所述虛擬攝像機(jī)的坐標(biāo)系下的位置及姿態(tài)信息；對(duì)待噴涂工件的噴涂軌跡進(jìn)行校準(zhǔn)。本發(fā)明的機(jī)器人噴涂軌跡校準(zhǔn)方法利用視覺(jué)方法對(duì)待噴涂工件進(jìn)行位姿的標(biāo)定，進(jìn)而對(duì)噴涂軌跡進(jìn)行校準(zhǔn)，無(wú)需對(duì)待噴涂工件進(jìn)行嚴(yán)格定位及設(shè)計(jì)特定工裝夾具，降低了成本，簡(jiǎn)化了校準(zhǔn)流程。
【專利說(shuō)明】
一種基于視覺(jué)的機(jī)器人噴涂軌跡校準(zhǔn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于工業(yè)機(jī)器人噴涂相關(guān)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于視覺(jué)的機(jī)器人噴 涂軌跡校準(zhǔn)方法。所述機(jī)器人噴涂軌跡校準(zhǔn)方法利用視覺(jué)方法對(duì)待噴涂工件進(jìn)行位姿的標(biāo) 定，進(jìn)而對(duì)噴涂軌跡進(jìn)行校準(zhǔn)，既無(wú)需對(duì)待噴涂工件進(jìn)行嚴(yán)格定位，也無(wú)需設(shè)計(jì)特定工裝夾 具，降低了成本，簡(jiǎn)化了噴涂軌跡校準(zhǔn)流程。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著噴涂行業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)噴涂質(zhì)量提出了更高的要求。原有的人工噴涂的方 式作業(yè)效率低下，噴涂質(zhì)量無(wú)法保證，且會(huì)對(duì)人體會(huì)造成明顯傷害，已經(jīng)不適合當(dāng)前發(fā)展的 需要。噴涂機(jī)器人的出現(xiàn)替代了原有的手工操作，極大提高了作業(yè)效率，同時(shí)也提高了噴涂 質(zhì)量。
[0003] 噴涂機(jī)器人所需的噴涂軌跡一般是由人工示教或者基于工件的理想模型直接生 成。噴涂機(jī)器人按照生成的理想軌跡進(jìn)行噴涂作業(yè)，為了保證噴涂質(zhì)量，要求待噴涂工件必 須放置于理想位置，也就是說(shuō)，為了保持待噴涂工件的位置與理想位置重合，需要設(shè)計(jì)特定 的工裝夾具來(lái)對(duì)待噴涂工件進(jìn)行嚴(yán)格定位。待噴涂工件的定位流程繁瑣，并且需要設(shè)計(jì)特 定的工裝夾具，周期長(zhǎng)、成本較高。相應(yīng)地，本領(lǐng)域亟需對(duì)機(jī)器人噴涂軌跡校準(zhǔn)方案作進(jìn)一 步的優(yōu)化，以便滿足機(jī)器人噴涂中對(duì)噴涂質(zhì)量的更高要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種基于視覺(jué)的機(jī)器人噴涂 軌跡校準(zhǔn)方法，其結(jié)合噴涂工況，在待噴涂工件不需要嚴(yán)格定位的情況下，采用視覺(jué)方法對(duì) 待噴涂工件進(jìn)行位姿的標(biāo)定，并對(duì)噴涂軌跡進(jìn)行校準(zhǔn)。所述機(jī)器人噴涂軌跡校準(zhǔn)方法既無(wú) 需對(duì)待噴涂工件進(jìn)行嚴(yán)格定位，也無(wú)需設(shè)計(jì)特定工裝夾具，降低了生產(chǎn)成本，提高了噴涂質(zhì) 量。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于視覺(jué)的機(jī)器人噴涂軌跡校準(zhǔn)方法，其包 括如下步驟：
[0006] (a)對(duì)真實(shí)攝像機(jī)內(nèi)參數(shù)的標(biāo)定及噴涂機(jī)器人與所述真實(shí)攝像機(jī)之間的手眼標(biāo) 定；
[0007] (b)將設(shè)置有兩個(gè)間隔設(shè)置的第一特征點(diǎn)的標(biāo)定工件設(shè)置在理想位置;測(cè)量?jī)蓚€(gè) 所述第一特征點(diǎn)在世界坐標(biāo)系下的相對(duì)位置;采用所述真實(shí)攝像機(jī)拍攝所述標(biāo)定工件位于 所述理想位置下的圖像，以此圖像作為參考圖像；
[0008] (c)將待噴涂工件放置于所述真實(shí)攝像機(jī)的視場(chǎng)內(nèi)的任意位置，所述待噴涂工件 與所述標(biāo)定工件的結(jié)構(gòu)相同，其上設(shè)置有兩個(gè)位置分別與兩個(gè)所述第一特征點(diǎn)的位置相對(duì) 應(yīng)的第二特征點(diǎn);所述真實(shí)攝像機(jī)拍攝所述待噴涂工件以獲取目標(biāo)圖像；
[0009] (d)在鄰近所述待噴涂工件的位置設(shè)置一個(gè)虛擬攝像機(jī)，所述虛擬攝像機(jī)獲取的 所述待噴涂工件的圖像與步驟(b)獲得的所述參考圖像相同；通過(guò)圖像匹配算法計(jì)算所述 參考圖像與步驟(C)獲得的所述目標(biāo)圖像之間的本質(zhì)矩陣E;通過(guò)所述本質(zhì)矩陣E分解獲得 所述虛擬攝像機(jī)與所述真實(shí)攝像機(jī)之間的旋轉(zhuǎn)矩陣R，基于所述第一特征點(diǎn)在所述參考圖 像中的位置，計(jì)算所述第一特征點(diǎn)在所述虛擬攝像機(jī)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，進(jìn)而獲得所述真實(shí) 攝像機(jī)相對(duì)所述虛擬攝像機(jī)的平移向量t;
[0010] (e)對(duì)所述待噴涂工件的噴涂軌跡進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0011] 進(jìn)一步的，所述真實(shí)攝像機(jī)的內(nèi)參數(shù)與所述虛擬攝像機(jī)的內(nèi)參數(shù)相同。
[0012] 進(jìn)一步的，所述圖像匹配算法為以下方法中的一種:SURF算法、SIFT算法
[0013] 進(jìn)一步的，所述本質(zhì)矩陣E優(yōu)選由以下公式獲得：
[0014] E=KTFK
[0015] 其中K為所述真實(shí)攝像機(jī)的內(nèi)參數(shù)矩陣，F(xiàn)為所述參考圖像與目標(biāo)圖像之間的基礎(chǔ) 矩陣。
[0016] 進(jìn)一步的，所述本質(zhì)矩陣E的分解過(guò)程基于奇異值分解，依據(jù)奇異值分解的結(jié)果E = UDVT，可通過(guò)以下公式計(jì)算旋轉(zhuǎn)矩陣R的兩個(gè)取值RjPRb:
[0017] Ra = UWVT,Rb = UffTVT
[0018] 其中矩陣U和矩陣V為所述奇異值分解E = UDVT的分解結(jié)果，
[0019] 進(jìn)一步的，所述平移向量t可通過(guò)以下公式計(jì)算：
[0020] ta^r^KRaXl-V alXl7 )
[0021] ta2 = r1(KRaX2-A/ a2X/2)
[0022] 或
[0023] tb^rHKRbXi-Vbixi7 )
[0024] tb2 = K_1(KRbX2-A/ Β2Χ72)
[0025] 其中x/和xS為所述待噴涂工件上的兩個(gè)第二特征點(diǎn)在所述目標(biāo)圖像中的像素坐 標(biāo)，K為所述真實(shí)攝像機(jī)的內(nèi)參數(shù)矩陣，"^、"^、"^、"^^:和心優(yōu)選通過(guò)兩個(gè)所述第一 特征點(diǎn)在世界坐標(biāo)系下的相對(duì)位置A、RjPR b獲得。
[0026] 講一擊的.對(duì)待暗淦T件的暗淦軌協(xié)講桿拎準(zhǔn)優(yōu)詵采用以下公式進(jìn)行：
[0027]
[0028]其中K為目標(biāo)噴涂軌跡點(diǎn)，Rw和U為所述手眼標(biāo)定的結(jié)果，P為理想噴涂軌跡點(diǎn)。 [0029]進(jìn)一步的，所述理想噴涂軌跡點(diǎn)是在所述標(biāo)定工件位于所述理想位置的情況下生 成的，且所述理想噴涂軌跡點(diǎn)是在世界坐標(biāo)系下描述的。
[0030]總體而言，通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明的基 于視覺(jué)的機(jī)器人噴涂軌跡校準(zhǔn)方法，其在待噴涂工件不需要嚴(yán)格定位的情況下，采用視覺(jué) 方法對(duì)待噴涂工件進(jìn)行位姿的標(biāo)定，并對(duì)噴涂軌跡進(jìn)行校準(zhǔn)；既無(wú)需對(duì)待噴涂工件進(jìn)行嚴(yán) 格定位，也無(wú)需設(shè)計(jì)特定工裝夾具，降低了生產(chǎn)成本，提高了噴涂質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0031] 圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施方式提供的基于視覺(jué)的機(jī)器人噴涂軌跡校準(zhǔn)方法中的標(biāo)定 工件處于理想位置的示意圖。
[0032] 圖2是圖1中的機(jī)器人噴涂軌跡校準(zhǔn)方法中的待噴涂工件處于任意位置時(shí)的示意 圖。
[0033] 在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來(lái)表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中：1_噴涂機(jī)器 人，2-第一特征點(diǎn)，3-標(biāo)定工件，4-真實(shí)攝像機(jī)，5-虛擬攝像機(jī)，6-待噴涂工件，7-第二特征 點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要 彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0035] 請(qǐng)參閱圖1及圖2,本發(fā)明較佳實(shí)施方式提供的基于視覺(jué)的機(jī)器人噴涂軌跡校準(zhǔn)方 法包括以下步驟：
[0036] 步驟1，真實(shí)攝像機(jī)4內(nèi)參數(shù)的標(biāo)定及噴涂機(jī)器人1與所述真實(shí)攝像機(jī)4之間的手眼 標(biāo)定。所謂真實(shí)攝像機(jī)4,也即現(xiàn)實(shí)中用于實(shí)際拍攝的攝像機(jī)
[0037] 本實(shí)施方式中，所述真實(shí)攝像機(jī)4的內(nèi)參數(shù)的標(biāo)定方法采用傳統(tǒng)攝像機(jī)標(biāo)定方法 中的張正友標(biāo)定法，即將黑白棋盤(pán)格放置于所述真實(shí)攝像機(jī)4的前方，固定所述真實(shí)攝像機(jī) 4,改變所述棋盤(pán)格的位置以獲取多幅圖像;并對(duì)所述多幅圖像進(jìn)行角點(diǎn)提取，利用所述角 點(diǎn)與所述真實(shí)攝像機(jī)4的內(nèi)參數(shù)的關(guān)系列出矩陣方程，并通過(guò)奇異值分解得出所述真實(shí)攝 像機(jī)4的內(nèi)參數(shù)。可以理解，在其他實(shí)施方式中，所述真實(shí)攝像機(jī)4的內(nèi)參數(shù)的標(biāo)定還可以采 用其他方法，如主動(dòng)視覺(jué)攝像機(jī)標(biāo)定方法、攝像機(jī)自標(biāo)定方法等。
[0038] 步驟2,獲取標(biāo)定工件3位于理想位置時(shí)的參考圖像。具體的，所述標(biāo)定工作3設(shè)置 在理想位置，其上設(shè)置有兩個(gè)間隔設(shè)置的第一特征點(diǎn)2;測(cè)量?jī)蓚€(gè)所述第一特征點(diǎn)2在世界 坐標(biāo)系下的相對(duì)位置;采用所述真實(shí)攝像機(jī)4拍攝一幅所述標(biāo)定工件3位于所述理想位置下 的參考圖像?？梢岳斫?，在其他實(shí)施方式中，所訴第一特征點(diǎn)2的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需要改 變，如所述第一特征點(diǎn)2的數(shù)量可以為3個(gè)。
[0039]步驟3,獲取待噴涂工件6的目標(biāo)圖像。具體的，將所述待噴涂工件6放置于所述真 實(shí)攝像機(jī)4的視場(chǎng)內(nèi)的任意位置;所述真實(shí)攝像機(jī)4拍攝所述待噴涂工件6以獲取目標(biāo)圖像。
[0040] 本實(shí)施方式中，所述待噴涂工件6與所述標(biāo)定工件3為同一型號(hào)的工件，且所述待 噴涂工件6上設(shè)置有兩個(gè)第二特征點(diǎn)7,兩個(gè)所述第二特征點(diǎn)7位于所述待噴涂工件6的位置 分別與兩個(gè)所述第一特征點(diǎn)2位于所述標(biāo)定工件3的位置相對(duì)應(yīng)，即兩個(gè)所述第二特征點(diǎn)7 分別與兩個(gè)所述第一特征點(diǎn)2-一對(duì)應(yīng)?？梢岳斫猓谄渌麑?shí)施方式中，所述第二特征點(diǎn)7的 數(shù)量亦可以為其他數(shù)量，如3個(gè)、4個(gè)等。
[0041] 步驟4,設(shè)定虛擬攝像機(jī)5及獲取所述真實(shí)攝像機(jī)4在所述虛擬攝像機(jī)5的坐標(biāo)系下 的位置及姿態(tài)信息。所謂所述虛擬攝像機(jī)5,即為不真實(shí)存在，虛擬的仿實(shí)物。具體的，首先， 在鄰近所述待噴涂工件6的位置設(shè)置一個(gè)虛擬攝像機(jī)5,所述虛擬攝像機(jī)5獲取的所述待噴 涂工件6的圖像與所述真實(shí)攝像機(jī)4拍攝的所述待噴涂工件6位于理想位置時(shí)的圖像相同， 即與所述參考圖像相同，本實(shí)施方式中，所述真實(shí)攝像機(jī)4的內(nèi)參數(shù)與所述虛擬攝像機(jī)5的 內(nèi)參數(shù)相同；其次，通過(guò)圖像匹配算法計(jì)算反映所述參考圖像與所述目標(biāo)圖像之間位姿關(guān) 系的本質(zhì)矩陣E，所述本質(zhì)矩陣E優(yōu)選由以下公式獲得；
[0042] E=KTFK
[0043] 其中K為所述真實(shí)攝像機(jī)4的內(nèi)參數(shù)矩陣，F(xiàn)為所述參考圖像與所述目標(biāo)圖像之間 的基礎(chǔ)矩陣，所述基礎(chǔ)矩陣F通過(guò)圖像特征匹配算法計(jì)算獲得，所述圖像匹配算法可以為 SURF算法、SIFT算法等。
[0044] 之后，基于所述本質(zhì)矩陣E計(jì)算所述真實(shí)攝像機(jī)4在所述虛擬攝像機(jī)5的坐標(biāo)系下 的位置及姿態(tài)信息。具體的，通過(guò)分解所述本質(zhì)矩陣E獲得反映所述虛擬攝像機(jī)5與所述真 實(shí)攝像機(jī)4之間姿態(tài)關(guān)系的旋轉(zhuǎn)矩陣，所述本質(zhì)矩陣E的分解過(guò)程采用基于奇異值分解方 法。所述旋轉(zhuǎn)矩陣R優(yōu)選通過(guò)以下公式計(jì)算獲得所述旋轉(zhuǎn)矩陣R的兩個(gè)取值匕和辦：
[0045] Ra = UWVT,Rb = UffTVT
[0046] 其中矩陣U和矩陣V分別表示對(duì)所述奇異值分解E = UDVT的分解結(jié)果，
[0047] 基于所述第一特征點(diǎn)2在所述參考圖像中的位置，計(jì)算所述第一特征點(diǎn)2在所述虛 擬攝像機(jī)5坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，進(jìn)而求解所述真實(shí)攝像機(jī)4相對(duì)所述虛擬攝像機(jī)5的平移向量 t。所述平移向量t優(yōu)選通過(guò)以下公式計(jì)算：
[0048] ta^r^KRaXl-V alXl7 )
[0049] ta2 = r1(KRaX2-A/a2X/2)
[0050] 或
[0051 ] tb^r^KRbXi-Vbixi7 )
[0052] tb2 = r1(KRbX2-A/b2x/2)
[0053] 其中x/和xS為兩個(gè)所述第二特征點(diǎn)7在所述目標(biāo)圖像中的像素坐標(biāo)，K為所述真 實(shí)攝像機(jī)4的內(nèi)參數(shù)矩陣，人^^"^八^^"^^:和知中間值"尤選通過(guò)兩個(gè)所述第一特征 點(diǎn)2在世界坐標(biāo)系下的相對(duì)位置Δ、^和辦進(jìn)行求解。
[0054] 在所述參考圖像和所述目標(biāo)圖像提取所述第一特征點(diǎn)2及所述第二特征點(diǎn)7的算 法可以為顏色識(shí)別算法、模版匹配算法等。
[0055] 由以上方法獲得的兩組可能的旋轉(zhuǎn)矩陣R和平移向量t，可利用以下判據(jù)進(jìn)行篩：
[0056]
[0057]其中α為一不為零常數(shù)，tn為所述本質(zhì)矩陣奇異值分解E = UDVT的分解結(jié)果中的矩 陣U的最后一列。
[0058]步驟5,對(duì)待噴涂工件6的噴涂軌跡進(jìn)行校準(zhǔn)。利用所述虛擬攝像機(jī)5與所述真實(shí)攝 像機(jī)4之間的旋轉(zhuǎn)矩陣R和平移向量t，結(jié)合所述噴涂機(jī)器人1與所述真實(shí)攝像機(jī)4之間手眼 標(biāo)定的結(jié)果，對(duì)所述待噴涂工件6的位姿進(jìn)行標(biāo)定，進(jìn)而對(duì)噴涂軌跡進(jìn)行校準(zhǔn)。對(duì)于任意一 個(gè)理想噴涂軌跡點(diǎn)，可以按照以下公式進(jìn)行校準(zhǔn)：
[0059]
[0060] 其中為目標(biāo)噴涂軌跡點(diǎn)，Rw和U為所述手眼標(biāo)定的結(jié)果，P為理想噴涂軌跡點(diǎn)。所 述理想噴涂軌跡點(diǎn)在世界坐標(biāo)系下描述，且所述理想噴涂軌跡點(diǎn)是在所述標(biāo)定工件3處于 所述理想位置的情況下生成。
[0061] 采用本發(fā)明的基于視覺(jué)的機(jī)器人噴涂軌跡校準(zhǔn)方法，其在待噴涂工件不需要嚴(yán)格 定位的情況下，采用視覺(jué)方法對(duì)待噴涂工件進(jìn)行位姿的標(biāo)定，并對(duì)噴涂軌跡進(jìn)行校準(zhǔn)。所述 機(jī)器人噴涂軌跡校準(zhǔn)方法既無(wú)需對(duì)待噴涂工件進(jìn)行嚴(yán)格定位，也無(wú)需設(shè)計(jì)特定工裝夾具， 降低了生產(chǎn)成本，提高了噴涂質(zhì)量。
[0062]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以 限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含 在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于視覺(jué)的機(jī)器人噴涂軌跡校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述方法包括： (a) 對(duì)真實(shí)攝像機(jī)(4)內(nèi)參數(shù)執(zhí)行標(biāo)定，同時(shí)對(duì)噴涂機(jī)器人（1)與該真實(shí)攝像機(jī)(4)之間 執(zhí)行手眼標(biāo)定； (b) 將標(biāo)定工件(3)放置在理想位置，所述標(biāo)定工件被選擇為與待噴涂工件(6)的結(jié)構(gòu) 相同，并且所述標(biāo)定工件(3)上面還設(shè)有彼此間隔的多個(gè)第一特征點(diǎn)（2)，然后對(duì)各個(gè)所述 第一特征點(diǎn)（2)在世界坐標(biāo)系下的相對(duì)位置進(jìn)行測(cè)量;接著，采用所述真實(shí)攝像機(jī)(4)拍攝 所述標(biāo)定工件(3)位于所述理想位置下的圖像，并W此圖像作為參考圖像； (C)將所述待噴涂工件(6)放置于所述真實(shí)攝像機(jī)(4)的視場(chǎng)之內(nèi)，并且所述待噴涂工 件(6)設(shè)有第二特征點(diǎn)（7)且運(yùn)些第二特征點(diǎn)（7)分別與所述第一特征點(diǎn)（2) - 一對(duì)應(yīng);接 著，繼續(xù)采用所述真實(shí)攝像機(jī)(4)對(duì)所述待噴涂工件(6)，由此獲取反映此待噴涂工件(6)真 實(shí)位置的目標(biāo)圖像； (d) 在鄰近所述待噴涂工件(6)的位置設(shè)置虛擬攝像機(jī)(5)，并且使得該虛擬攝像機(jī)(5) 所獲取的待噴涂工件(6)的圖像與步驟(b)所獲取的所述參考圖像保持相同；然后，利用圖 像匹配方式來(lái)計(jì)算得出反映所述參考圖像與所述目標(biāo)圖像之間位姿關(guān)系的本質(zhì)矩陣E;此 夕h通過(guò)分解所述本質(zhì)矩陣E來(lái)獲得反映所述虛擬攝像機(jī)(5)與所述真實(shí)攝像機(jī)(4)之間姿 態(tài)關(guān)系的旋轉(zhuǎn)矩陣R，由此獲得所述真實(shí)攝像機(jī)(4)相對(duì)所述虛擬攝像機(jī)(5)的平移向量t; (e) 基于步驟(d)獲取的所述真實(shí)攝像機(jī)(4)相對(duì)所述虛擬攝像機(jī)(5)的旋轉(zhuǎn)矩陣R及平 移向量t，對(duì)所述待噴涂工件(6)的噴涂軌跡進(jìn)行校準(zhǔn)。2. 如權(quán)利要求1所述的基于視覺(jué)的機(jī)器人噴涂軌跡校準(zhǔn)方法，其特征在于:所述真實(shí)攝 像機(jī)(4)的內(nèi)參數(shù)與所述虛擬攝像機(jī)(5)的內(nèi)參數(shù)相同。3. 如權(quán)利要求1所述的基于視覺(jué)的機(jī)器人噴涂軌跡校準(zhǔn)方法，其特征在于:所述圖像匹 配算法為W下方法中的一種:SURF算法、SIFT算法。4. 如權(quán)利要求1所述的基于視覺(jué)的機(jī)器人噴涂軌跡校準(zhǔn)方法，其特征在于:所述本質(zhì)矩 陣E由W下公式獲得： Ε = ΚΤΡΚ 其中Κ為所述真實(shí)攝像機(jī)(4)的內(nèi)參數(shù)矩陣，F(xiàn)為所述參考圖像與目標(biāo)圖像之間的基礎(chǔ) 矩陣。5. 如權(quán)利要求4所述的基于視覺(jué)的機(jī)器人噴涂軌跡校準(zhǔn)方法，其特征在于:所述本質(zhì)矩 陣Ε的分解過(guò)程采用奇異值方式進(jìn)行分解，該奇異值分解的結(jié)果分別采用矩陣U、D和V來(lái)表 示，然后通過(guò)W下公式計(jì)算旋轉(zhuǎn)矩陣R的兩個(gè)取值Ra和化：其中矩陣U和矩陣V為分別表示對(duì)所述奇異值分解E=UDVT的分解結(jié)果6. 如權(quán)利要求5所述的基于視覺(jué)的機(jī)器人噴涂軌跡校準(zhǔn)方法，其特征在于:所述平移向 量t通過(guò)W下公式計(jì)算： 或tbi = K_i 化RbX廣λ\ιχι') 川2 = 1(-1化姑乂2-入'胸'2) 其中和χ/2為所述待噴涂工件(6)上的兩個(gè)第二特征點(diǎn)（7)在所述目標(biāo)圖像中的像素 坐標(biāo)，Κ為所述真實(shí)攝像機(jī)(4)的內(nèi)參數(shù)矩陣，心31、^32八\1八\2、)(1和拉分別表示中間參數(shù) 值，它們可根據(jù)所述第一特征點(diǎn)（2)在世界坐標(biāo)系下的相對(duì)位置Δ、Ra和化進(jìn)行求解。7. 如權(quán)利要求1所述的基于視覺(jué)的機(jī)器人噴涂軌跡校準(zhǔn)方法，其特征在于:對(duì)待噴涂工 件(6)的噴涂軌跡進(jìn)行校準(zhǔn)可采用W下公式進(jìn)行：其中p/為目標(biāo)噴涂軌跡點(diǎn)，Rw和U為所述手眼標(biāo)定的結(jié)果，P為理想噴涂軌跡點(diǎn)。8. 如權(quán)利要求7所述的基于視覺(jué)的機(jī)器人噴涂軌跡校準(zhǔn)方法，其特征在于:所述理想噴 涂軌跡點(diǎn)是在所述標(biāo)定工件（3)位于所述理想位置的情況下生成的，且所述理想噴涂軌跡 點(diǎn)是在世界坐標(biāo)系下描述的。
【文檔編號(hào)】G06T3/60GK105976380SQ201610308946
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月11日
【發(fā)明人】陶波, 阮惠恒, 龔澤宇, 李磊, 張陽(yáng), 望金山, 尹周平
【申請(qǐng)人】華中科技大學(xué)