張立國(guó) 楊 曼 金 梅 周思恩

(燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院, 河北 秦皇島 066004)

隨著“中國(guó)制造2025”全面制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的推進(jìn)，工廠對(duì)生產(chǎn)線智能化的要求也越來越高，也使機(jī)器人的使用率大幅提高[1]。但是大多投板站依然采取人工投板的方式，該方法存在準(zhǔn)確性低、效率低、實(shí)時(shí)性較差以及勞動(dòng)強(qiáng)度大的缺點(diǎn)。也有部分工廠使用機(jī)器人抓取搬移，主要分為2種形式：第1種是基于固定位移的抓取搬移，該方法使用機(jī)械手臂走固定位移在固定位置抓取，但是存在抓取定位精度不高的缺點(diǎn)；第2種是基于視覺定位進(jìn)行抓取搬移，該方法將相機(jī)固定在工業(yè)機(jī)器人的末端外側(cè)，相比于基于固定位移的抓取搬移，此方法對(duì)定位精度有一定的提高[2]。常用基于視覺定位標(biāo)定的方法有3種：傳統(tǒng)相機(jī)標(biāo)定方法、自標(biāo)定方法和基于主動(dòng)視覺標(biāo)定方法[3]。但自標(biāo)定方法總是反復(fù)出現(xiàn)絕對(duì)對(duì)偶二次曲線的對(duì)偶圖象不正定與最小二乘解的局限性問題，其魯棒性不高[4]，主動(dòng)視覺標(biāo)定方法魯棒性高，但是不能用于攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)未知和無法控制的場(chǎng)合。傳統(tǒng)的標(biāo)定方法，分為直接線性標(biāo)定法[5-6]、Tsai兩步標(biāo)定法[7]、相機(jī)自標(biāo)定方法[8]和張正友標(biāo)定法[9]等。張正友標(biāo)定方法雖然精度不是很高，但是不必用到相機(jī)的外部信息和大型的測(cè)試設(shè)備，而且操作簡(jiǎn)單，傳統(tǒng)的九點(diǎn)標(biāo)定就是基于張正友方法進(jìn)行9個(gè)點(diǎn)的標(biāo)定的，所以，本文在傳統(tǒng)的九點(diǎn)標(biāo)定方法的基礎(chǔ)上，利用單個(gè)Mark標(biāo)識(shí)，并在進(jìn)行標(biāo)定時(shí)相機(jī)采集照片后以及機(jī)械手臂前去抓取產(chǎn)品相機(jī)拍照獲取產(chǎn)品圖象后，利用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)邊緣檢測(cè)方法對(duì)獲取的圖象進(jìn)行特征提取，準(zhǔn)確提取圖象物體的邊緣信息，機(jī)械手臂基于此可以自動(dòng)進(jìn)行微調(diào)，以達(dá)到定位抓取的智能化和精確化。

1 機(jī)器人實(shí)際投板流程

六軸機(jī)器人的各個(gè)連桿通過關(guān)節(jié)連接，6個(gè)關(guān)節(jié)都是旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，屬于開鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)[10]。本實(shí)驗(yàn)機(jī)械手定位抓取的總體作業(yè)流程如圖1所示。

機(jī)械手臂采用改進(jìn)的九點(diǎn)標(biāo)定方法進(jìn)行定位，實(shí)現(xiàn)世界坐標(biāo)系與像素坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。本實(shí)驗(yàn)采用的相機(jī)固定方式為眼在手方式。機(jī)械手臂移動(dòng)前,標(biāo)定板固定在相機(jī)視野中心處,在標(biāo)定過程中不需要移動(dòng)標(biāo)定板,手臂同樣可以在9個(gè)點(diǎn)處尋找標(biāo)定板上的Mark點(diǎn)進(jìn)行拍照。

其中，9個(gè)標(biāo)定點(diǎn)的位置是利用九點(diǎn)示教方法，以產(chǎn)品待放載具的長(zhǎng)寬為邊界，平均分為3行3列，行與列的交叉點(diǎn)即為待標(biāo)定的點(diǎn)，微調(diào)機(jī)械手的X軸或者Y軸方向，使Mark依次出現(xiàn)在視野的左上，中上，右上，右中，中間，左中，左下，中下，右下。

依照上述步驟依次記錄下9個(gè)Mark點(diǎn)在相機(jī)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值以及9個(gè)點(diǎn)在機(jī)械手坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值,即可獲取2個(gè)坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系，9個(gè)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值將在文章第4節(jié)中給出。最終九點(diǎn)校正完畢后出現(xiàn)如圖2所示的界面。

其中，Xmm每圖元表示0.079 5 mm/pixel,即圖像上的1 pixel對(duì)應(yīng)到X方向?yàn)?.079 5 mm,同樣，Ymm每圖元表示0.070 9 mm/pixel,即圖像上的1 pixel對(duì)應(yīng)到Y(jié)方向?yàn)?.079 5 mm。按照實(shí)驗(yàn)標(biāo)定要求,需要每圖片的Xmm每圖元、Ymm每圖元校正值小于0.1 mm,表示校正結(jié)果較合理。

拍照時(shí)，通過適當(dāng)?shù)墓庠春虲CD攝像機(jī)獲取產(chǎn)品的表面圖像尋找特征點(diǎn)，成功獲取圖象后，需要將圖像進(jìn)行分割，并對(duì)其二值圖像進(jìn)行分析。但是為了避免目標(biāo)中存在偽目標(biāo)或者存在粘連和裂斷現(xiàn)象的問題，為了更大化地獲取圖片中的信息，準(zhǔn)確提取圖象物體的邊緣信息，利用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)邊緣檢測(cè)方法[11]對(duì)獲取的圖象進(jìn)行特征提取[12]。然后機(jī)械手臂根據(jù)特征信息自動(dòng)微調(diào)當(dāng)前位置，直到獲取圓點(diǎn)或者板子的全部信息后進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄，如圖3所示，如果相機(jī)成功尋找到特征點(diǎn)定位，直接建立Local記錄數(shù)據(jù)，如果首次相機(jī)尋找特征點(diǎn)失敗，機(jī)械手可在當(dāng)前位置附近以0.5 mm的步伐微調(diào)X軸或者Y軸坐標(biāo)，重新拍照尋找特征點(diǎn)。

機(jī)械手臂結(jié)合視覺抓取PCB板的流程如圖4所示，其中，PCB板載盒選擇黑色背景，與金屬 PCB顏色對(duì)比強(qiáng)烈。PCB板載盒位于傳送帶上，到達(dá)待取位置時(shí)，傳感器通過I/O給機(jī)械手臂前往PCB載盒位置拍照的信號(hào)，如果相機(jī)成功尋找到特征點(diǎn)定位，機(jī)械手將會(huì)執(zhí)行到位取板動(dòng)作。如果首次相機(jī)尋找特征點(diǎn)失敗，機(jī)械手可在當(dāng)前位置附近以0.5 mm的步伐微調(diào)X軸或者Y軸坐標(biāo)，重新拍照尋找特征點(diǎn)。

機(jī)械手通過I/O輸出控制真空電磁閥進(jìn)行吸真空時(shí)，需要設(shè)置VacuumReady和VacuumAlarm兩個(gè)訊號(hào)以確認(rèn)真空值的合理范圍,保證機(jī)械手在穩(wěn)定吸取時(shí)不會(huì)過吸損壞PCB板元件。經(jīng)過100次的實(shí)驗(yàn)最終確定符合要求的氣壓值范圍是-0.1～0.1 MPa。

2 機(jī)器人定位抓取原理

2.1 位姿標(biāo)定

坐標(biāo)系是為確定機(jī)器人的位置和姿態(tài)而在機(jī)器人或其他空間上設(shè)定的位姿指標(biāo)系統(tǒng)。多連桿的工業(yè)機(jī)器人是以底座坐標(biāo)系為參考坐標(biāo)系的，通過確定一連串的連桿坐標(biāo)系之間的關(guān)系來確定機(jī)器人的位姿[13]。在世界坐標(biāo)和機(jī)械手坐標(biāo)之間的變換中，主要涉及齊次坐標(biāo)的平移變換和旋轉(zhuǎn)變換。如圖5所示，假設(shè){A}、{B}是空間的兩個(gè)坐標(biāo)系，{A}和{B}的3個(gè)主軸分別平行且正方向相同，齊次坐標(biāo)平移變換描述的是通過點(diǎn)P在{A}的位置確定點(diǎn)P在{B}中的位置。

再如圖6所示，假設(shè){A}和{B}是兩個(gè)方向相同、方位不同的空間坐標(biāo)系，{B}可以通過{A}繞其x、y、z任意坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)得到[14]。

世界坐標(biāo)和機(jī)械手坐標(biāo)之間的變換可以通過設(shè)定標(biāo)記點(diǎn)的方法來實(shí)現(xiàn)。如圖7所示，假設(shè)機(jī)械手臂處于原點(diǎn)狀態(tài)，圖中左側(cè)Q1～Q9這9個(gè)點(diǎn)表示機(jī)械手臂坐標(biāo)系下的標(biāo)記點(diǎn)，右側(cè)q1～q9的9個(gè)點(diǎn)表示攝像機(jī)圖像平面內(nèi)的標(biāo)記點(diǎn)。正如前文所講，點(diǎn)Q1～Q9到點(diǎn)q1～q9的變換是通過平移和旋轉(zhuǎn)來表示的：令

(1)

式中：S是尺度因子；fx、fy、u0、v0是攝像機(jī)內(nèi)的參數(shù)；(x,y,z)是空間點(diǎn)P的圖像像素坐標(biāo)值；(X,Y,Z)是空間點(diǎn)P的相機(jī)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。再令

(2)

則有：

Sx=HX

(3)

即：

(4)

根據(jù)式(4)可以求解機(jī)器人的移動(dòng)坐標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)了位姿估計(jì)[15]。

2.2 相機(jī)標(biāo)定

世界坐標(biāo)和圖像坐標(biāo)之間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，需要建立好相機(jī)的成像模型，如圖8所示為線性相機(jī)模型，也就是常說的針孔模型，定義:OwXwYwZw為世界坐標(biāo)系、OcXcYcZc為攝像機(jī)坐標(biāo)系、OiXY為圖像坐標(biāo)系、Oouovo為像素坐標(biāo)系。

假設(shè)(u,v)是投影點(diǎn)P的圖像像素坐標(biāo)，(Xc,Yc,Zc)是空間點(diǎn)P在相機(jī)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，則相機(jī)成像模型可描述為：

(5)

式中：S是比例因子，αx、αy分別是u和v軸上的尺度因子，(x0,y0)是像面的主點(diǎn)位置。

再假設(shè)(Xw,Yw,Zw)是空間點(diǎn)P在世界坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，則點(diǎn)P在相機(jī)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)和在世界坐標(biāo)系中的坐標(biāo)的關(guān)系為：

(6)

聯(lián)立式(5)和式(6)，可以得到空間點(diǎn)Q的世界坐標(biāo)系中的坐標(biāo)與其投影點(diǎn)P的坐標(biāo)的關(guān)系為：

(7)

式中：M1是相機(jī)內(nèi)部的參數(shù)，由αx、αy、u0、v0決定，M2是相機(jī)外部參數(shù)，由相機(jī)坐標(biāo)系相對(duì)世界坐標(biāo)系的方位決定[16]。

由于鏡頭的彎曲和安裝誤差等影響，鏡頭并非理想的透鏡成像，而帶有不同程度的畸變，使空間點(diǎn)所成的像不在線性模型描述的位置，而是在受到鏡頭失真后影響有一定偏移[17]。非線性畸變一般包括徑向畸變和切向畸變，可以表示為：

δx(x,y)=k1x(x2+y2)+

[p1(3x2+y2)+2p2xy]+s1(x2+y2)

(8)

δy(x,y)=k2x(x2+y2)+

[p2(3x2+y2)+2p1xy]+s2(x2+y2)

(9)

式中：k1、k2是徑向畸變系數(shù)；p1、p2是切向畸變系數(shù)。由上述的模型參數(shù)αx、αy、u0、v0和畸變系數(shù)k1、k2、p1、p2構(gòu)成非線性模型下的相機(jī)的內(nèi)部參數(shù)。

對(duì)相機(jī)內(nèi)外參數(shù)采用非線性Levenberg-Marquardt算法進(jìn)行優(yōu)化。假設(shè)標(biāo)定點(diǎn)有n個(gè)，通過最小化目標(biāo)函數(shù)對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，如式(10)所示。

(10)

其中：(xdi,ydi)是第i個(gè)點(diǎn)的模型，(ui,vi)是實(shí)際坐標(biāo)。

2.3 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)

成功獲取圖象后，需要將圖像進(jìn)行分割，并對(duì)其二值圖像進(jìn)行分析，但是為了避免目標(biāo)中存在偽目標(biāo)或者存在粘連和裂斷現(xiàn)象的問題，也為了更大化地獲取圖片中的信息，準(zhǔn)確提取圖象物體的邊緣信息，實(shí)驗(yàn)采用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)邊緣檢測(cè)方法對(duì)拍照成功獲取的圖象進(jìn)行特征提取。數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)是嚴(yán)格的幾何學(xué)和數(shù)學(xué)理論，重點(diǎn)研究的是圖象的幾何結(jié)構(gòu)和相互關(guān)系，數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)是基于對(duì)結(jié)構(gòu)元素的填放來對(duì)圖象進(jìn)行處理的，構(gòu)造不同的結(jié)構(gòu)元素可完成不同的圖像分析，并得到不同的結(jié)果[18]。

數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)主要涉及膨脹與腐蝕運(yùn)算，膨脹與腐蝕的結(jié)合又形成開合與閉合運(yùn)算。先進(jìn)行腐蝕后操作膨脹的屬于開運(yùn)算。開運(yùn)算可以消除細(xì)小的物體，在纖細(xì)處既可以分離物體又能夠平滑較大物體邊界。先進(jìn)行膨脹操作后對(duì)圖像進(jìn)行腐蝕的過程叫做閉運(yùn)算。閉運(yùn)算用來填充物體內(nèi)細(xì)小的空洞，連接鄰近物體和平滑邊界的作用[19]。實(shí)驗(yàn)中對(duì)圖像做形態(tài)學(xué)開閉運(yùn)算，不僅便于分離圖像目標(biāo)，而且可以去噪、平滑目標(biāo)體內(nèi)的灰度，改善圖像的灰度效果[20]。所以，本實(shí)驗(yàn)需要對(duì)圖象多次進(jìn)行腐蝕和膨脹操作以達(dá)到邊緣的檢測(cè)提取。

2.3.1 圖象膨脹

結(jié)構(gòu)元素在形態(tài)變換中的作用相當(dāng)于信號(hào)處理中的“濾波窗口”[21]。圖象膨脹是利用結(jié)構(gòu)元素x對(duì)信號(hào)y進(jìn)行膨脹的，如式(11)所示。結(jié)構(gòu)元素x對(duì)信號(hào)y進(jìn)行膨脹就是把結(jié)構(gòu)元素x反射平移m后使x與y的交集非空的所有點(diǎn)構(gòu)成的集合。

(11)

圖象膨脹可以擴(kuò)大圖像目標(biāo)，其運(yùn)算也可以按式(12)進(jìn)行計(jì)算。

(12)

如圖9所示，首先，結(jié)構(gòu)元素x中每一個(gè)在定義域D[x]中的點(diǎn)m將信號(hào)y平移m，然后，每次平移信號(hào)的值加上y，這樣對(duì)于結(jié)構(gòu)元素定義域中每一點(diǎn)都得到一個(gè)信號(hào)，對(duì)所有這些信號(hào)逐點(diǎn)取其最大值，便可得到膨脹結(jié)果。

2.3.2 圖象腐蝕

圖像腐蝕是圖象膨脹的對(duì)偶運(yùn)算，具有收縮目標(biāo)圖象的作用。結(jié)構(gòu)元素選取適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，可以將灰度比較近接的兩個(gè)或者多個(gè)目標(biāo)分離，腐蝕的結(jié)果在原圖上表現(xiàn)出來的是將外圍分離，便于提取目標(biāo)圖像的輪廓。利用結(jié)構(gòu)元素x對(duì)信號(hào)y進(jìn)行腐蝕，其定義如(13)。

(y⊕x)(m)={m|x(m)?y}

(13)

用x(m)對(duì)y進(jìn)行腐蝕的結(jié)果就是把結(jié)構(gòu)元素x平移后使x包含于y的所有點(diǎn)構(gòu)成的集合。

2.4 視覺校準(zhǔn)

視覺校正的目的是獲取相機(jī)坐標(biāo)系和機(jī)械手坐標(biāo)系之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系[22]，常見的視覺定位誤差有相機(jī)安裝傾斜、相機(jī)工作距離過高導(dǎo)等，因此視覺校正很有必要。

本實(shí)驗(yàn)使用的是移動(dòng)式相機(jī)視覺定位，即相機(jī)跟隨機(jī)械手進(jìn)行移動(dòng)。相機(jī)安裝方式如圖10所示。

視覺定位過程中最重要的是得到相機(jī)坐標(biāo)系和機(jī)械手坐標(biāo)系之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，為了獲取轉(zhuǎn)換所用的轉(zhuǎn)換關(guān)系，本文基于九點(diǎn)標(biāo)定法[23-24]，在標(biāo)定的時(shí)候，采集到照片后基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別分割，提取圖象物體的邊緣信息，進(jìn)而機(jī)械手臂自動(dòng)微調(diào)標(biāo)記出9個(gè)點(diǎn)的位置信息。九點(diǎn)標(biāo)定就是直接建立相機(jī)和機(jī)械手之間的坐標(biāo)變換關(guān)系，其處理流程如圖11所示。

由基于九點(diǎn)標(biāo)定坐標(biāo)換算可知，在換算兩個(gè)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)時(shí)，重點(diǎn)是要求出標(biāo)定矩陣。假設(shè)某點(diǎn)P在機(jī)械手坐標(biāo)是(x′,y′)，對(duì)應(yīng)的圖像坐標(biāo)是(x,y),R是旋轉(zhuǎn)矩陣，M是平移矩陣[24]，則由式(14)：

(14)

得：

(14)

(15)

(16)

由式(15)得：

(17)

由式(16)得：

(18)

根據(jù)式(17)和式(18)就可以求出標(biāo)定矩陣，手眼標(biāo)定后，以機(jī)械手旋轉(zhuǎn)為中心，由圖像上的坐標(biāo)，根據(jù)

(19)

trans()函數(shù)及公式(19)，即可將圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成機(jī)械手應(yīng)該去的位置坐標(biāo)。其中，(x1,y1)是機(jī)械手臂即將要移動(dòng)去的坐標(biāo)，(x0,y0)是工作區(qū)域初始某點(diǎn)坐標(biāo)，(detX,detY)是相機(jī)中心和機(jī)械手旋轉(zhuǎn)中心的相對(duì)距離，trans()函數(shù)就是將圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為相對(duì)于(x0,y0)工作區(qū)域的機(jī)械坐標(biāo)，再加上坐標(biāo)(x1-x0,y1-y0)和(detX,detY)就是當(dāng)前正確的機(jī)械坐標(biāo)。

3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與討論

為了驗(yàn)證文中所述的基于視覺定位的方法的可行性，本文選用愛普生C8-A901六軸機(jī)械手臂，作業(yè)產(chǎn)品PCB板長(zhǎng)23 cm,寬12 cm,厚度(包含原件)1.3 cm。因?yàn)镻CB板上原件厚度不統(tǒng)一,所以實(shí)驗(yàn)選擇最大厚度進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以克服視覺定位時(shí)高度差對(duì)成像知量的影響。文中重點(diǎn)進(jìn)行了重復(fù)定位精度的實(shí)驗(yàn)探究。

3.1 重復(fù)定位

重復(fù)定位是指機(jī)械手的初始點(diǎn)不變，運(yùn)動(dòng)軌跡也不變的情況下，機(jī)器人到達(dá)相同目標(biāo)位置的精度，這個(gè)指標(biāo)可以用來判斷機(jī)器人的穩(wěn)定性。重復(fù)定位實(shí)驗(yàn)一共做了100組，從中隨機(jī)抽取15組X方向和Y方向的數(shù)據(jù)，結(jié)果見表1，本文也對(duì)普通九點(diǎn)算法進(jìn)行了重復(fù)定位實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表1 改進(jìn)九點(diǎn)標(biāo)定的重復(fù)定位結(jié)果

表2 傳統(tǒng)九點(diǎn)標(biāo)定的重復(fù)定位結(jié)果

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，改進(jìn)后的九點(diǎn)標(biāo)定法在X方向的平均誤差是0.234 2 mm，在Y方向的平均誤差是0.012 mm，然而傳統(tǒng)的九點(diǎn)標(biāo)定方法在X方向的平均誤差是1.011 25 mm，在Y方向的平均誤差是0.230 mm。

改進(jìn)后的基于九點(diǎn)標(biāo)定的誤差與傳統(tǒng)方法進(jìn)行標(biāo)定的X軸誤差對(duì)比變化如圖12所示，其中，虛線是改進(jìn)的九點(diǎn)標(biāo)定法所得的在X軸方向上的誤差范圍，實(shí)線是傳統(tǒng)的九點(diǎn)標(biāo)定法所得的在X軸方向上的誤差范圍。

改進(jìn)后的基于九點(diǎn)標(biāo)定的誤差與傳統(tǒng)方法進(jìn)行標(biāo)定的Y軸誤差對(duì)比變化如圖13所示，其中，虛線是改進(jìn)的九點(diǎn)標(biāo)定法所得的在Y軸方向上的誤差范圍，實(shí)線是傳統(tǒng)的九點(diǎn)標(biāo)定法所得的在Y軸方向上的誤差范圍。

在實(shí)際生產(chǎn)中，正常的工位都是允許PCB板左右偏移2 mm，雖然傳統(tǒng)的九點(diǎn)標(biāo)定方法的平均誤差也在要求的范圍內(nèi)，但是精度不夠高，而且誤差中也出現(xiàn)過超過2 mm的特殊位點(diǎn)，由此可以看出，改進(jìn)的九點(diǎn)標(biāo)定方法具有較高的控制精度，能夠確保重復(fù)定位的精度，完全滿足機(jī)械手定位搬移要求。

3.2 九點(diǎn)校準(zhǔn)坐標(biāo)值

九點(diǎn)標(biāo)定既要得到9個(gè)位置點(diǎn)在機(jī)器人坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，同時(shí)還要用相機(jī)識(shí)別這9個(gè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的Mark點(diǎn)在圖像坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，進(jìn)而根據(jù)相機(jī)標(biāo)定函數(shù)求得對(duì)應(yīng)的像素值?；诰劈c(diǎn)標(biāo)點(diǎn)的原理利用改進(jìn)的方法，成功標(biāo)定的9個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的機(jī)械手臂坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值和對(duì)應(yīng)的圖像坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值如表3所示。其中，P1～P9是9個(gè)目標(biāo)點(diǎn)在機(jī)械手坐標(biāo)系中的坐標(biāo)點(diǎn)，9個(gè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)Mark點(diǎn)的圖像坐標(biāo)系下的坐標(biāo)為P11～P19。

表3 九點(diǎn)校正坐標(biāo)值

4 結(jié)語

本文針對(duì)投板工位定位抓取不精準(zhǔn)的問題，提出機(jī)械手臂結(jié)合視覺對(duì)感興趣對(duì)象(PCB)進(jìn)行識(shí)別、抓取和搬移的方法，并對(duì)其進(jìn)行相關(guān)研究和分析，基于機(jī)器視覺的精準(zhǔn)拍照定位、六軸機(jī)械手臂自由度的靈活性，在重復(fù)定位和九點(diǎn)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)中，可以看出，在X方向的平均誤差是0.234 2 mm，在Y方向的平均誤差是0.012 mm，可見，該系統(tǒng)很是穩(wěn)定，而且此系統(tǒng)也可以用于包裝、分揀工站以及在線檢測(cè)，比如將成型產(chǎn)品放在檢測(cè)儀上進(jìn)行檢測(cè)。雖然六自由度的機(jī)器人可以大大提高運(yùn)作效率，但是基于科技的發(fā)展，在機(jī)器人作業(yè)效率方面還是有很大的提升空間的。