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申请/专利权人：北京精密机电控制设备研究所

摘要：一种双机械臂与手眼相机结合的机器人视觉伺服控制系统及方法。该系统包括机器人躯干、双机械臂、灵巧手、手眼相机、相机光源、机器人控制器。两条机械臂安装在机器人躯干上，手眼相机安装在机械臂末端法兰上，灵巧手安装在机械臂末端。手眼相机三个侧面粘贴漫反射合作目标二维码。机器人控制器安装在机器人躯干上，可以控制机器人运动。机器人控制器通过电子线路与机械臂、灵巧手相连，控制机械臂和灵巧手运动。机器人控制器与两个手眼相机相连，获取图像。机器人控制器通过电子线路与两个相机光源相连，保证相机有最佳的光照条件。本发明覆盖远、近、超近的工作距离，实现高精度面向非合作目标的抓取，同时节约研发成本和缩短研发周期。

主权项：1.一种双机械臂与手眼相机结合的机器人视觉伺服控制方法，其特征在于包括：步骤一、建立机器人坐标系，在所述机器人坐标系下对左机械臂、右机械臂、左手眼相机、右手眼相机、左灵巧手、右灵巧手、漫反射合作目标二维码的位置进行标定；步骤二、机器人控制器控制左机械臂举起，将左手眼相机带到一个全局搜索位置A，左手眼相机拍摄整个工作台面的图像，并将所拍摄图像发送给机器人控制器；步骤三、机器人控制器根据图像确认目标在图像坐标系中的位置B，并将位置B转换为机器人坐标系下的位置C，判断位置C在机器人坐标系的左侧空间还是右侧空间，若位于右侧空间，则进入步骤四；若位于左侧空间，则进入步骤五；步骤四、机器人控制器控制右机械臂调整末端位姿，使右手眼相机能够观察到目标；同时左手眼相机拍摄右手眼相机漫反射合作目标二维码图像，将所述二维码图像发送至机器人控制器，机器人控制器根据二维码图像计算获得机器人坐标系下右手眼相机位置观测量，利用所述机器人坐标系下右手眼相机位置观测量对机器人控制器通过正向运动学计算获得的机器人坐标系下右手眼相机位置状态量进行优化，获得当前右手眼相机位置状态的最优估计；右手眼相机拍摄目标图像并发送至机器人控制器，机器人控制器从所述目标图像中提取目标坐标，控制右机械臂继续接近目标，直到到达距离目标超近位置，所述超近位置是指距离目标小于0.15m；机器人控制器控制右灵巧手张开；机器人控制器控制左机械臂带动左手眼相机运动到右机械臂和目标的左侧位置，保证左手眼相机能同时观测到目标、右灵巧手和右手眼相机的合作二维码；左手眼相机实时拍摄目标和右手眼相机的漫反射合作目标图像，将其发送给机器人控制器；机器人控制器实时解算机器人坐标系下目标的位置和姿态，以及右手眼相机位置状态的最优估计根据机器人坐标系下右手眼相机位置状态的最优估计确定右灵巧手的实时位置和姿态，从而控制右灵巧手对目标进行精确抓取；步骤五、机器人控制器控制左机械臂接近目标，到达距离目标超近位置，所述超近位置是指距离目标小于0.15m；机器人控制器控制左灵巧手张开；机器人控制器控制右机械臂带动右手眼相机运动到左机械臂和目标的右侧位置，保证右手眼相机能同时观测到目标、左灵巧手和左手眼相机的漫反射合作目标二维码；右手眼相机实时拍摄目标和左手眼相机的合作二维码图像，将其发送给机器人控制器；机器人控制器实时解算机器人坐标系下目标的位置和姿态，以及左手眼相机位置状态的最优估计，根据机器人坐标系下左手眼相机位置状态的最优估计确定左灵巧手的实时位置和姿态，从而控制左灵巧手对目标进行精确抓取。

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