基于双目视觉的机器人引导系统研究

随着智能制造技术的快速发展，汽车制造也已逐步向少人化、无人化方向发展，而视觉技术的应用更是加快了汽车生产线无人化的进程。对双目视觉进行研究，相机平行布置并安装在机器人末端。通过以太网分别获取左右相机二维图像并上传到上位机，使用特征提取算法提取标定板上特征点的像素坐标导入标定模型计算出双目相机内外参数并生成相应的图像矫正矩阵，利用矫正矩阵分别矫正左右相机二维图像以消除镜头畸变；使用图像去噪、图像二值化化、特征提取、极线约束及模板匹配算法，计算出零件上特征点在左右图像上的视差，采用双目视差测距原理，计算特征点在相机坐标系下的三维坐标。通过眼在手上的手眼标定方式标定出相机坐标系到机器人工具坐标系的旋转矩阵，采用SVD奇异值分解算法计算模型坐标系到目标零件坐标系的偏移矩阵，通过坐标系变换算法将零件的偏移矩阵转换为机器人工具坐标系的偏移，再使用TCP/IP以太网通讯发送偏移量给机器人，从而实现机器人引导定位功能。测试结果表明，该双目视觉引导系统可满足基本的零件定位需求。