(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210256215.4 (22)申请日 2022.03.16 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114339058 A (43)申请公布日 2022.04.12 (73)专利权人 珞石 （北京） 科技有限公司 地址 100097 北京市海淀区望福园东区北 京海青曙光房地产开 发中心产业用房 (办公)及邮政支局项目A幢7层1- 01 (72)发明人 李亚楠　韩峰涛　庹华　张航　 马建涛　袁顺宁　韩建欢　 (74)专利代理 机构 北京瑞盛铭杰知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11617 专利代理师 李绩(51)Int.Cl. H04N 5/232(2006.01) (56)对比文件 CN 112792814 A,2021.0 5.14 CN 112894823 A,2021.0 6.04 CN 113084808 A,2021.07.09 CN 113843798 A,2021.12.28 CN 109397249 A,2019.0 3.01 US 2021023719 A1,2021.01.28 US 20183 61589 A1,2018.12.20 审查员 冀芊茜 (54)发明名称 一种基于视觉标志的机 械臂飞拍定位方法 (57)摘要 本发明提出了一种基于视觉标志的机械臂 飞拍定位方法， 包括： 将视觉标志固定在机械臂 末端； 通过相机多次拍照计算视觉标志相对于机 械臂末端的位姿； 机械臂从取料区抓取物体， 并 朝相机方向运动； 机械臂运动到相机上方邻近区 域， 触发相机拍照； 相机拍照后， 计算出视觉标志 相对于相机的位姿， 和物体相对于相机的位姿； 根据 、 和 ， 计算出物 体相对于机械臂末端的位姿 ； 利用物体相 对于机械臂末端的位姿 执行装配任务； 判断是否需要重复执行下一次任务， 如果是则返 回步骤S3； 否则结束。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 114339058 B 2022.05.27 CN 114339058 B 1.一种基于 视觉标志的机 械臂飞拍定位方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤S1， 将视觉标志固定在机械臂末端， 其中， 视觉标志为相机拍照后可计算出其相对 于相机3D位姿的平面图案； 步骤S2， 通过相机多次拍照计算视 觉标志相对于 机械臂末端的位姿 ； 步骤S3， 机 械臂从取 料区抓取物体， 并朝相机方向运动； 步骤S4， 机 械臂运动到相机上 方邻近区域， 触发相机拍照； 步骤S5， 相机拍照后， 计算出视觉标志相对于相机的位姿 ， 和物体相对于相 机的位姿 ； 步骤S6， 根据 、 和 ， 计算出物体相对于机械臂末端的位 姿 ； 步骤S7， 利用物体相对于 机械臂末端的位姿 执行装配任务； 步骤S8， 判断是否需要重复执 行下一次任务， 如果是则返回步骤S3； 否则结束。 2.如权利要求1所述的基于视觉标志的机械臂飞拍定位方法， 其特征在于， 视觉标志采 用二维码图案 。 3.如权利要求1所述的基于视觉标志的机械臂飞拍定位方法， 其特征在于， 在步骤S2 中， 将相机安装在工作台上， 操作机械臂 运动到多个不同位姿， 且保证视觉标志出现在相机 视野内； 对于位姿i， 计算出视觉标志相对于相机的位姿 ， 同时获取机械臂末端法兰 相对于基坐标系的位姿 ； 由于视觉标志相对于机械臂末端法兰的位姿 是固定不变的， 相机相对于机 械臂基坐标系的位姿 也是固定不变的； 对于位姿i和位姿i+1， 建立方程 ； 利用上述多组数据， 通过求解计算出 视觉标志相对于 机械臂末端法兰的位姿 。 4.如权利要求3所述的基于视觉标志的机械臂飞拍定位方法， 其特征在于， 利用机械臂 正运动学计算机 械臂末端法兰相对于基坐标系的位姿 。 5.如权利要求1所述的基于视觉标志的机械臂飞拍定位方法， 其特征在于， 在步骤S6 中， 计算公式如下： 。 6.如权利要求3所述的基于视觉标志的机械臂飞拍定位方法， 其特征在于，   和   均采用图像处 理算法计算得到 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114339058 B 2一种基于视觉标志的机械臂飞拍定位方 法 技术领域 [0001]本发明涉及机械臂技术领域， 特别涉及一种基于视觉标志的机械臂飞拍定位方 法。 背景技术 [0002]飞拍技术， 是物体在运动过程中进行拍照， 并得到物体拍照 瞬间的位置姿态等信 息。 相比于定拍， 即物体运动到拍照位置停止再请求拍照， 飞拍可有效减少物体停顿动作， 提高生产效率。 [0003]在机械臂飞拍 定位应用中， 首先机械臂末端抓取物体， 此时物体相对于机械臂末 端的精确位姿 （简称物体位姿） 未知。 然后机械臂携带物体经过拍照点并触发拍照， 过程中 不停止运动。 随后， 机械臂收到相机返回的物体位姿。 最后， 机械臂根据物体位姿执行后续 的装配等操作。 考虑到 机械臂触发拍照信号的延时， 当前常见的解决方法如下： [0004]首先确定机械臂的准确拍照位置， 在机械臂经过拍照位前的特定位置， 提前触发 拍照。 此方法假定机械臂从提前位置到拍照位置的运动时间恰好等于机械臂触发拍照到相 机完成拍照的时间。 由于机械臂 这段距离的运行时间跟机械臂速度、 路径等诸多因素有关。 因此此方法需反复实验、 不够灵活， 且 存在误差 。 [0005]首先确定机械臂的准确拍照位置， 在机械臂经过拍照位前的特定时间， 提前触发 拍照。 此方法假定机械臂触发的提前时间等于从机械臂触发拍照到相 机完成拍照的时间。 由于从机械臂触发拍照到相机完成拍照的时间跟信号传输、 （不同型号） 相机拍照原理等有 关， 且可能并不 为恒定时间。 因此， 此 方法依然不够灵活， 且 存在误差 。 发明内容 [0006]本发明的目的旨在至少解决技 术缺陷之一。 [0007]为此， 本发明的目的在于提出一种基于 视觉标志的机 械臂飞拍定位方法。 [0008]为了实现上述目的， 本发明的实施例提供一种基于视觉标志的机械臂飞拍定位方 法， 包括如下步骤： [0009]步骤S1， 将视觉标志固定在机械臂末端， 其中， 视觉标志为相机拍照后可计算出其 相对于相机 3D位姿的平面图案； [0010]步骤S2， 通过相机多次拍照计算视 觉标志相对于 机械臂末端的位姿 ； [0011]步骤S3， 机 械臂从取 料区抓取物体， 并朝相机方向运动； [0012]步骤S4， 机 械臂运动到相机上 方邻近区域， 触发相机拍照； [0013]步骤S5， 相机拍照后， 计算出视觉标志相对于相机的位姿 ， 和物体相对于 相机的位姿 ； [0014]步骤S6， 根据 、 和 ， 计算出物体相对于机械臂末端的位姿 ；说　明　书 1/4 页 3 CN 114339058 B 3