Calibración ojo a mano de un brazo robótico industrial con cámaras 3D de luz estructurada

IF 1.1 4区计算机科学 Q4 AUTOMATION & CONTROL SYSTEMS

Revista Iberoamericana De Automatica E Informatica Industrial Pub Date : 2021-11-09 DOI:10.4995/RIAI.2021.16054

Ignacio Díaz-Cano, Fernando M. Quintana, P. L. Galindo, Arturo Morgado-Estevez

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Abstract

La visión artificial está cobrando cada día más auge en el mundo de la robótica industrial, ya que es necesario realizar tareas cada vez más precisas y autónomas, por lo que se necesita un posicionamiento del robot más exacto. Para ello se precisa del apoyo de un sistema de visión que sea el que preste al robot precisión en su pose, calibrando dicho sistema con respecto al robot. Este trabajo presenta una metodología sencilla para abordar esta forma de calibración, llamada ojo a mano, empleando una cámara 3D de luz estructurada que obtiene la información del mundo real y un brazo robótico industrial de seis ejes. Esto permite utilizar el algoritmo RANSAC para la determinación de los planos, cuya intersección nos da las coordenadas de los puntos,lo que supone una reducción notable de los errores, ya que las coordenadas proceden de planos ajustados a miles de puntos, lo cual hace que el sistema sea más robusto y capaz de obtener una matriz de transformación de las coordenadas de la cámara a la base del robot, que le permitirá abordar cualquier tarea que precise con una precisión eficiente. Se ha realizado el análisis de errores resultante utilizando dos cámaras 3D diferentes: una básica (Kinect 360) y otra industrial (Zivid ONE+ M).

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用结构光3D摄像机对工业机械臂进行手眼校准

人工视觉在工业机器人世界中越来越流行，因为它需要执行越来越精确和自主的任务，因此需要更精确的机器人定位。为了做到这一点，需要一个视觉系统的支持，这个视觉系统可以让机器人精确地摆姿势，并根据机器人对该系统进行校准。这项工作提出了一种简单的方法来解决这种形式的校准，称为手眼，使用一个结构化的3D光相机，从真实世界获取信息和一个六轴工业机械臂。这允许使用RANSAC算法来确定各级,相交的给我们坐标的点,这明显减少,因为错误的坐标调整各级数以千计来自点,使得系统更加强大、能够得到众议院一个矩阵转换坐标机器人基地,让您解决任何任务需要高效精准。使用两种不同的3D相机进行误差分析:一种是基本相机(Kinect 360)，另一种是工业相机(Zivid ONE+ M)。

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Revista Iberoamericana De Automatica E Informatica Industrial 工程技术-机器人学

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期刊介绍： La Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial (RIAI) es el órgano de expresión del Comité Español de Automática (CEA), miembro de la Federación Internacional de Control Automático (IFAC). La revista se desarrolla en el marco de la comunidad iberoamericana, y en general, en los entornos en los que el español constituye el idioma básico y no excluyente de comunicación. RIAI engloba las siguientes temáticas: • Teoría de control y sistemas. • Ingeniería de control de procesos e instrumentación. • Técnicas de control avanzado. • Automatización y control de sistemas de producción. • Robótica y sistemas robotizados. • Arquitecturas de control y tecnología de computadores aplicada al control automático de sistemas. • Sistemas de tiempo real e informática industrial aplicados al control automático de sistemas. • Filtrado, estimación y análisis y tratamiento de señales e imágenes aplicados al control automático de sistemas. • Visión por computador aplicada al control automático de sistemas. • Modelado, identificación, simulación y optimización de sistemas. • Inteligencia computacional y técnicas de supervisión y detección de fallos aplicados al control automático de sistemas. • Historia de la automática. La automática en sistemas sociales, económicos y empresariales. • Cuestiones docentes y de formación en automática. • Control de sistemas en red y complejos a gran escala. • Control automático de procesos industriales, sistemas energéticos, mineros, ingeniería civil y edificios. • Control automático de sistemas de transporte y vehículos. • Control automático en bioingeniería, biología, agricultura, ecología y medicina. • Control automático de máquinas y motores y mecatrónica.