【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及工業(yè)檢測，具體涉及一種基于cad模型的飛拍裝置的標(biāo)定方法、標(biāo)定裝置。
技術(shù)介紹
1、在工業(yè)質(zhì)檢領(lǐng)域中，需要采用飛拍裝置采集工件圖像，進(jìn)而根據(jù)工件圖像對工件進(jìn)行質(zhì)檢。
2、在實際應(yīng)用中，飛拍裝置的拍照點位需要大量的人工設(shè)計。為了減少人工的成本，可以基于已知的工件cad（computer-aided?design，計算機(jī)輔助設(shè)計）模型，在模型上選擇需要的拍照點位，通過虛擬空間到現(xiàn)實裝置的映射關(guān)系，操控現(xiàn)實機(jī)械臂進(jìn)行對應(yīng)的移動，拍照操作。但是由于設(shè)計、裝配等原因，不可避免的會出現(xiàn)誤差導(dǎo)致映射關(guān)系不正確。因此，需要對飛拍裝置進(jìn)行標(biāo)定，減少誤差并建立正確的映射關(guān)系。
3、相關(guān)技術(shù)中，在對飛拍裝置進(jìn)行標(biāo)定時，一般基于相機(jī)的內(nèi)參進(jìn)行標(biāo)定。然而，由于相機(jī)廠家參數(shù)保密等原因，相機(jī)的內(nèi)參可能存在獲取困難的問題，導(dǎo)致飛拍裝置無法進(jìn)行有效標(biāo)定，且該計算方式復(fù)雜，也不具備通用性，針對不同的相機(jī)需要重新計算標(biāo)定值。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)的第一個目的在于提出一種基于cad模型的飛拍裝置的標(biāo)定方法。
2、本專利技術(shù)的第二個目的在于提出一種基于cad模型的飛拍裝置的標(biāo)定裝置。
3、本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：
4、本專利技術(shù)第一方面的實施例提出了一種基于cad模型的飛拍裝置的標(biāo)定方法，所述飛拍裝置包括：機(jī)械臂、法蘭盤、相機(jī)支架、相機(jī)、光源、伺服以及旋轉(zhuǎn)載臺，所述方法包括以下步驟：計算旋轉(zhuǎn)載臺的轉(zhuǎn)軸中心誤差，根據(jù)所
5、本專利技術(shù)上述提出的基于cad模型的飛拍裝置的標(biāo)定方法還可以具有如下附加技術(shù)特征：
6、根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例，具體采用以下步驟計算旋轉(zhuǎn)載臺的轉(zhuǎn)軸中心誤差：將標(biāo)定針安裝于所述法蘭盤末端，并調(diào)整標(biāo)定針豎直向下；在旋轉(zhuǎn)載臺上的工件上選擇特征點，控制伺服每隔90度，通過控制機(jī)械臂控制所述標(biāo)定針觸碰所述特征點，從示教器獲取所述標(biāo)定針觸碰到特征點時的法蘭盤末端位置，重復(fù)四次；將獲得的四次法蘭盤末端位置算平均值，將所述平均值與旋轉(zhuǎn)載臺轉(zhuǎn)軸中心的設(shè)計位置的差值，作為旋轉(zhuǎn)載臺的轉(zhuǎn)軸中心誤差（dx，dy）。
7、根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例，采用以下公式獲取旋轉(zhuǎn)載臺的誤差補(bǔ)償矩陣：
8、
9、其中，為旋轉(zhuǎn)載臺z軸方向的旋轉(zhuǎn)偏角，通過計算工件實際的擺放時的旋轉(zhuǎn)載臺轉(zhuǎn)角角度與設(shè)計角度的差值得到，dx為所述旋轉(zhuǎn)載臺的轉(zhuǎn)軸x方向的中心誤差，dy為所述旋轉(zhuǎn)載臺的轉(zhuǎn)軸y方向的中心誤差。
10、根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例，具體采用以下步驟計算伺服的轉(zhuǎn)角誤差：將標(biāo)定針安裝于所述法蘭盤末端，并調(diào)整標(biāo)定針豎直向下；在旋轉(zhuǎn)載臺的工件的特征邊上選擇一對特征點對，所述特征邊與機(jī)械臂的x軸或y軸平行；通過控制機(jī)械臂控制所述標(biāo)定針分別觸碰特征點對中的兩個點p1和p2，從示教器記錄所述特征點對的坐標(biāo)(x1，y1，z1)和(x2，y2，z2)；根據(jù)公式計算伺服的轉(zhuǎn)角誤差θ。
11、根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例，計算工件的cad模型與相機(jī)飛拍功能生成圖像的坐標(biāo)偏差，具體包括：調(diào)整相機(jī)與工件的距離，直至相機(jī)拍照清晰時，獲取此時相機(jī)與工件的距離，將該距離與相機(jī)設(shè)計高度的差值作為相機(jī)實際成像時高度方向上的坐標(biāo)偏差；在工件的cad模型上選擇至少6個特征點；啟動相機(jī)的飛拍功能對旋轉(zhuǎn)載臺上的工件進(jìn)行拍照；根據(jù)cad模型上的特征點從工件圖像中提取對應(yīng)的特征點的位置坐標(biāo)；分別計算每個特征點的位置坐標(biāo)與工件圖像的中心位置在x和y方向上的坐標(biāo)差值；對所有坐標(biāo)差值求平均值后乘以像素精度，得到cad模型與相機(jī)生成圖像在x和y方向上的坐標(biāo)偏差 e x和 e y。
12、根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例，具體根據(jù)以下公式獲取相機(jī)位姿到法蘭盤末端位姿的誤差補(bǔ)償矩陣：
13、=
14、其中，為相機(jī)位姿到法蘭盤末端位姿的誤差補(bǔ)償矩陣， e x為cad模型與相機(jī)生成圖像在x方向上的坐標(biāo)偏差， e y為cad模型與相機(jī)生成圖像在y方向上的坐標(biāo)偏差， e z為相機(jī)實際成像時高度方向上的坐標(biāo)偏差。
15、本專利技術(shù)第二方面的實施例提出了一種cad模型的飛拍裝置的標(biāo)定裝置，所述飛拍裝置包括：機(jī)械臂、法蘭盤、相機(jī)支架、相機(jī)、光源、伺服以及旋轉(zhuǎn)載臺，所述裝置包括：第一標(biāo)定模塊，所述第一標(biāo)定模塊用于計算旋轉(zhuǎn)載臺的轉(zhuǎn)軸中心誤差，根據(jù)所述轉(zhuǎn)軸中心誤差獲取旋轉(zhuǎn)載臺的誤差補(bǔ)償矩陣，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)載臺的誤差補(bǔ)償矩陣進(jìn)行旋轉(zhuǎn)載臺的旋轉(zhuǎn)軸修正；第二標(biāo)定模塊，所述第二標(biāo)定模塊用于計算伺服的轉(zhuǎn)角誤差，根據(jù)所述轉(zhuǎn)角誤差獲取所述伺服的轉(zhuǎn)角補(bǔ)償角度，根據(jù)所述轉(zhuǎn)角補(bǔ)償角度進(jìn)行伺服的轉(zhuǎn)角修正；第三標(biāo)定模塊，所述第三標(biāo)定模塊用于計算工件的cad模型與相機(jī)飛拍功能生成圖像的坐標(biāo)偏差，根據(jù)所述坐標(biāo)偏差獲取相機(jī)位姿到法蘭盤末端位姿的誤差補(bǔ)償矩陣，根據(jù)所述相機(jī)位姿到法蘭盤末端位姿的誤差補(bǔ)償矩陣進(jìn)行相機(jī)偏差補(bǔ)償。
16、本專利技術(shù)上述提出的基于cad模型的飛拍裝置的標(biāo)定裝置還可以具有如下附加技術(shù)特征：
17、根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例，所述第一標(biāo)定模塊具體采用以下公式獲取旋轉(zhuǎn)載臺誤差補(bǔ)償矩陣：
18、
19、其中，為旋轉(zhuǎn)載臺z軸方向的旋轉(zhuǎn)偏角，通過計算工件實際的擺放時的旋轉(zhuǎn)載臺轉(zhuǎn)角角度與設(shè)計角度的差值得到，dx為所述旋轉(zhuǎn)載臺的轉(zhuǎn)軸x方向的中心誤差，dy為所述旋轉(zhuǎn)載臺的轉(zhuǎn)軸y方向的中心誤差。
20、根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例，所述第二標(biāo)定模塊具體用于：將標(biāo)定針安裝于所述法蘭盤末端，并調(diào)整標(biāo)定針豎直向下；在旋轉(zhuǎn)載臺的工件的特征邊上選擇一對特征點對，所述特征邊與機(jī)械臂的x軸或y軸平行；通過控制機(jī)械臂控制所述標(biāo)定針分別觸碰特征點對中的兩個點p1和p2，從示教器記錄所述特征點對的坐標(biāo)(x1，y1，z1)和(x2，y2，z2)；根據(jù)公式計算伺服的轉(zhuǎn)角誤差θ。
21、根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例，具體根據(jù)以下公式獲取相機(jī)位姿到法蘭盤末端位姿的誤差補(bǔ)償矩陣：
22、=
23、其中，為相機(jī)位姿到法蘭盤末端位姿的誤差補(bǔ)償矩陣， e x為cad模型與相機(jī)生成圖像在x方向上的坐標(biāo)偏差， 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種基于CAD模型的飛拍裝置的標(biāo)定方法，其特征在于，所述飛拍裝置包括：機(jī)械臂、法蘭盤、相機(jī)支架、相機(jī)、光源、伺服以及旋轉(zhuǎn)載臺，所述方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAD模型的飛拍裝置的標(biāo)定方法，其特征在于，具體采用以下步驟獲取旋轉(zhuǎn)載臺的轉(zhuǎn)軸中心誤差：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于CAD模型的飛拍裝置的標(biāo)定方法，其特征在于，采用以下公式獲取旋轉(zhuǎn)載臺的誤差補(bǔ)償矩陣：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAD模型的飛拍裝置的標(biāo)定方法，其特征在于，具體采用以下步驟計算伺服的轉(zhuǎn)角誤差：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAD模型的飛拍裝置的標(biāo)定方法，其特征在于，計算工件的CAD模型與相機(jī)飛拍功能生成圖像的坐標(biāo)偏差，具體包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于CAD模型的飛拍裝置的標(biāo)定方法，其特征在于，具體根據(jù)以下公式獲取相機(jī)位姿到法蘭盤末端位姿的誤差補(bǔ)償矩陣：
7.一種基于CAD模型的飛拍裝置的標(biāo)定裝置，其特征在于，所述飛拍裝置包括：機(jī)械臂、法蘭盤、相機(jī)支架、相機(jī)、光源、伺服以及旋轉(zhuǎn)載臺，所述裝置包括：
<...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于cad模型的飛拍裝置的標(biāo)定方法，其特征在于，所述飛拍裝置包括：機(jī)械臂、法蘭盤、相機(jī)支架、相機(jī)、光源、伺服以及旋轉(zhuǎn)載臺，所述方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于cad模型的飛拍裝置的標(biāo)定方法，其特征在于，具體采用以下步驟獲取旋轉(zhuǎn)載臺的轉(zhuǎn)軸中心誤差：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于cad模型的飛拍裝置的標(biāo)定方法，其特征在于，采用以下公式獲取旋轉(zhuǎn)載臺的誤差補(bǔ)償矩陣：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于cad模型的飛拍裝置的標(biāo)定方法，其特征在于，具體采用以下步驟計算伺服的轉(zhuǎn)角誤差：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于cad模型的飛拍裝置的標(biāo)定方法，其特征在于，計算工件的cad模型與相機(jī)飛拍功能生成圖像的坐標(biāo)偏差，具體包括：
6.根據(jù)權(quán)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馬元巍，潘正頤，侯大為，柴文杰，
申請(專利權(quán))人：常州微億智造科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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