(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210969179.6 (22)申请日 2022.08.12 (71)申请人 浙江娃哈哈智能机 器人有限公司 地址 311200 浙江省杭州市萧 山区萧山经 济技术开发区桥 南区块鸿兴 路118号 (72)发明人 周勇　庄睿　姜骋明　李子俊　 (74)专利代理 机构 杭州杭诚专利事务所有限公 司 33109 专利代理师 俞则俭 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 9/00(2006.01) B25J 19/04(2006.01) (54)发明名称 一种基于双三维激光头的叶片测量与坐标 系视觉纠偏系统和方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于双三维激光头的叶 片测量与坐标系视觉纠偏系统和方法， 包括以下 步骤： S1： 机器人控制夹具抓取工件至测量位置； S2： 第一相机和第二相机扫描工件得到工件的测 量数据， 基于测量数据计算位姿偏差； S3： 机器人 基于位姿偏差， 修正抓取姿态调整工件位置， 包 机器人、 夹 具、 工件、 支架、 相机支架、 第一相机和 第二相机。 本发明的有益效果是： 能通过双相机 生成工件的三维点云， 让工件的位姿和仿真环境 中参考工件的位姿一致， 避免误差影响产品质 量。 权利要求书2页 说明书7页 附图7页 CN 115533892 A 2022.12.30 CN 115533892 A 1.一种基于双三维激光头的叶片测量与坐标系视觉纠偏方法， 其特征在于， 包括以下 步骤： S1： 机器人控制夹具抓取工件至测量 位置； S2： 第一相机和第二相机扫描工件得到 工件的测量数据， 基于测量数据计算 位姿偏差； S3： 机器人基于位姿偏差， 修 正抓取姿态调整工件位置 。 2.根据权利要求1所述的一种基于双三维激光头的叶片测量与坐标系视觉纠偏方法， 其特征在于， 步骤S2包括以下步骤： S21： 去除测量数据的噪声点和降采样； S22： 在工件坐标系转 化工件和参 考工件的点云矩阵； S23： 计算工件和参 考工件的位姿偏差 。 3.根据权利要求1所述的一种基于双三维激光头的叶片测量与坐标系视觉纠偏方法， 其特征在于， 工件测量前使用了正方体标准块进 行双相机标定， 正方体标准块、 第一相机和 第二相机满足下式关系： pTq＝pTm·mTq 式中，pTq表示第一相机坐标系到第二相机坐标系的变换关系， 即双相机标定的结果，pTm 表示第一相机坐标系到 正方体标准块模型点云坐标系的变换 关系，mTq表示正方体标准块模 型点云坐标系到第二相机坐标系的变换关系。 4.根据权利要求2所述的一种基于双三维激光头的叶片测量与坐标系视觉纠偏方法， 其特征在于， 步骤S22 中， 分别构建相机坐标系 l、 工件坐标系 w、 机器人法兰盘坐标系f和 机 器人基坐标系b， 将工件表面在相机坐标系l的点云矩阵Al通过四个坐标系转化成工件表面 在工件坐标系w的点云矩阵Aw， 表达式如下： Aw＝wTf·fTb·bTl·Al 式中，fTb表示机器人法兰盘坐标系到机器人基坐标系b的变 换关系，wTf表示工件 坐标系 w到机器人法兰盘坐标系f的变换关系，bTl表示机器人基坐标系b到相机坐标系l的变换关 系， 通过手眼标定获得， Al表示在相机坐标系l采集到 工件表面 点云矩阵。 5.根据权利要求4所述的一种基于双三维激光头的叶片测量与坐标系视觉纠偏方法， 其特征在于， 通过手眼标定得到机器人基坐标系到相 机坐标系的变换关系， 机器人末端安 装标定球， 按规划路径使标定球到达第一相 机测量范围内， 第一相 机采集在相 机坐标系 下 激光与标定球相交线的坐标值， 包括以下步骤： S221： 设定第一相机采集数据总次数， 统计当前采集次数； S222： 当前采集次数未达到采集数据总次数， 获取第一相机的激光和标定球相交线坐 标数据， 计算机器人基坐标系到机器人法兰盘坐标系的变换关系， 机器人变换位姿， 当前采 集次数加一， 重复步骤S2 22； S223： 当前采集次数达到采集数据总次数， 计算机器人基坐标系到相机坐标系的变换 关系。 6.根据权利要求4所述的一种基于双三维激光头的叶片测量与坐标系视觉纠偏方法， 其特征在于， 步骤S23中， 使用八叉树的数据结构来存储工件和参考工件点云数据， 使用快 速点特征直方图算法提取工件和参考工件点云数据中每个点的几何特征， 使用快速全局对 齐算法粗对齐工件和参考工件点云数据， 使用最近点迭代算法紧密重合工件和参考工件点权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115533892 A 2云数据， 从而计算工件和参 考工件的位姿偏差 。 7.根据权利要求1所述的一种基于双三维激光头的叶片测量与坐标系视觉纠偏方法， 其特征在于， 位姿偏差计算完成后， 机器人在工件坐标系应用位姿偏差令工件的位姿和参 考工件的位姿一 致。 8.一种基于双三维激光头的叶片测量与坐标系视觉纠偏系统， 适用于权利要求1 ‑7任 一项所述的一种基于双三维激光头的叶片测量与坐标系视 觉纠偏方法， 其特 征在于， 包括： 机器人， 用于控制夹具抓取工件至测量位置、 接收测量数据、 计算位姿偏差和根据位姿 偏差修正抓取姿态； 夹具， 用于抓取工件， 连接 机器人的法兰盘； 工件， 用于得到 工件的点云数据， 连接 夹具； 支架， 用于调整相机支 架的水平位置； 相机支架， 用于调整第一相机和第二相机的垂直 位置， 连接支 架； 第一相机， 用于标定坐标系和扫描工件 采集测量数据， 连接相机支 架的上端和机器人； 第二相机， 用于扫描工件 采集测量数据， 连接相机支 架的下端和机器人。 9.根据权利要求8所述的一种基于双三维激光头的叶片测量与坐标系视觉纠偏系统， 其特征在于， 第一相机和第二相机为激光线扫相机， 第一相机和第二相机的扫描方向相对。 10.根据权利要求8所述的一种基于双三维激光头的叶片测量与坐标系视觉纠偏系统， 其特征在于， 机器人为六轴机器人， 具有六个伺服电机和计算模块。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115533892 A 3