机器人定位放置控制方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本技术涉及机器人控制技术领域，具体而言，涉及一种机器人定位放置控制方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.目前在pcba（printed circuit board assembly）板生产线中，对pcba板进行测试时，一般是由人工把pcba板取出放入测试台进行测试的，测试完后再由人工取出放回生产线中，耗费人力。因此，可使用配备视觉系统的机器人代替人工进行pcba板在测试台的取放工作，目前，一般的测试台的位置是固定的，因此机器人只需要示教一次后按照固定的路径运行即可，但为了满足不同pcba板的生产需求，有时候会把测试台设为可移动的，以便根据不同pcba板替换不同的测试台，因此测试台的位置不是固定的，可能由于被无意挪动或更换测试台而导致位置变化，若每次出现位置变化都重新进行示教，则影响生产效率。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种机器人定位放置控制方法、装置、电子设备及存储介质，可根据测试台位置变化情况自动调整放置位置，避免在测试台位置变化时需要重新示教而影响工作效率。
4.第一方面，本技术提供了一种机器人定位放置控制方法，用于机器人控制装置，以控制机器人把pcba板放置在测试台的测试置具上，包括以下步骤：a1.获取由三维相机采集的二维码的二维码图像信息；所述二维码设置在所述测试台上；a2.根据所述二维码图像信息获取所述二维码在机器人基坐标系下的位姿信息；a3.根据所述二维码图像信息获取预先标定的所述测试置具相对所述二维码的偏置矩阵信息；a4.根据所述二维码在机器人基坐标系下的位姿信息和所述偏置矩阵信息计算所述测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息；a5.根据所述测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息向所述机器人发送控制指令，使所述机器人把pcba板放置在所述测试置具上。
5.该机器人定位放置控制方法，通过设置在测试台上的二维码的图像获取该二维码在机器人基坐标系下的位姿信息，并根据测试台上的测试置具与该二维码之间的偏置矩阵信息计算得到测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息，进而控制机器人把pcba板放置在所述测试置具上；由于每个测试台的二维码和测试置具之间的相对位置是固定的，其偏置矩阵信息是固定的，当更换测试台或测试台的位置被挪动，只需要知道二维码在机器人基坐标系下的实际的位姿信息，就可快速地计算得到对应的测试置具在机器人基坐标系下的实际的位姿信息，进而可自动调整放置位置，避免在测试台位置变化时需要重新示教而影响工作效率。
6.优选地，步骤a2包括：根据所述二维码图像信息获取所述二维码在所述三维相机的相机坐标系下的第一位姿信息；根据所述第一位姿信息和预先标定得到的第一位姿转换矩阵，计算所述二维码在机器人基坐标系下的位姿信息。
7.优选地，所述根据所述二维码图像信息获取所述二维码在所述三维相机的相机坐标系下的第一位姿信息的步骤包括：通过图像识别方法获取所述二维码图像信息中的二维码中心点在所述相机坐标系下的位置坐标数据，作为所述第一位姿信息的位置坐标数据；通过图像识别方法获取所述二维码图像信息中的二维码的三个定位图标中心点在所述相机坐标系下的位置坐标数据；根据所述三个定位图标中心点在所述相机坐标系下的位置坐标数据，计算所述二维码在所述相机坐标系下的姿态角度数据，作为所述第一位姿信息的姿态角度数据。
8.在一些实施方式中，步骤a3包括：对所述二维码图像信息中的二维码进行解析，得到解析信息；从所述解析信息中提取所述偏置矩阵信息。
9.该实施方式中，把偏置矩阵信息作为二维码的解析信息之一记载在二维码上，直接识别该二维码即可得到偏置矩阵信息，方便快捷。
10.在另一些实施方式中，步骤a3包括：对所述二维码图像信息中的二维码进行解析，得到解析信息；从所述解析信息中提取所述测试台的编号信息；根据所述编号信息在本地数据库中查询得到所述偏置矩阵信息。
11.优选地，步骤a5包括：根据所述测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息规划放置路径，得到放置路径信息；根据所述放置路径信息生成控制指令；所述控制指令包含所述放置路径信息；把所述控制指令发送至所述机器人，使所述机器人沿所述放置路径把所述pcba板放置在所述测试置具上。
12.优选地，所述放置路径包括一个过渡路径点，所述过渡路径点位于所述测试置具正上方的预设高度处。
13.在该实施方式中，机器人进行pcba板放置时会先移动到过渡路径点，然后会带动pcba板竖直往下移动至测试置具处，可保证测试置具上的一些定位柱和探针准确插入pcba板上对应的插孔中，避免损坏测试置具。
14.第二方面，本技术提供了一种机器人定位放置控制装置，用于机器人控制装置，以控制机器人把pcba板放置在测试台的测试置具上，包括：第一获取模块，用于获取由三维相机采集的二维码的二维码图像信息；所述二维码设置在所述测试台上；第二获取模块，用于根据所述二维码图像信息获取所述二维码在机器人基坐标系下的位姿信息；
第三获取模块，用于根据所述二维码图像信息获取预先标定的所述测试置具相对所述二维码的偏置矩阵信息；第一计算模块，用于根据所述二维码在机器人基坐标系下的位姿信息和所述偏置矩阵信息计算所述测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息；第一执行模块，用于根据所述测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息向所述机器人发送控制指令，使所述机器人把pcba板放置在所述测试置具上。
15.该机器人定位放置控制装置，通过设置在测试台上的二维码的图像获取该二维码在机器人基坐标系下的位姿信息，并根据测试台上的测试置具与该二维码之间的偏置矩阵信息计算得到测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息，进而控制机器人把pcba板放置在所述测试置具上；由于每个测试台的二维码和测试置具之间的相对位置是固定的，其偏置矩阵信息是固定的，当更换测试台或测试台的位置被挪动，只需要知道二维码在机器人基坐标系下的实际的位姿信息，就可快速地计算得到对应的测试置具在机器人基坐标系下的实际的位姿信息，进而可自动调整放置位置，避免在测试台位置变化时需要重新示教而影响工作效率。
16.第三方面，本技术提供了一种电子设备，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，运行如前文所述机器人定位放置控制方法中的步骤。
17.第四方面，本技术提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时运行如前文所述机器人定位放置控制方法中的步骤。
18.有益效果：本技术提供的机器人定位放置控制方法、装置、电子设备及存储介质，通过获取由三维相机采集的二维码的二维码图像信息；所述二维码设置在所述测试台上；根据所述二维码图像信息获取所述二维码在机器人基坐标系下的位姿信息；根据所述二维码图像信息获取预先标定的所述测试置具相对所述二维码的偏置矩阵信息；根据所述二维码在机器人基坐标系下的位姿信息和所述偏置矩阵信息计算所述测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息；根据所述测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息向所述机器人发送控制指令，使所述机器人把pcba板放置在所述测试置具上；由于每个测试台的二维码和测试置具之间的相对位置是固定的，其偏置矩阵信息是固定的，当更换测试台或测试台的位置被挪动，只需要知道二维码在机器人基坐标系下的实际的位姿信息，就可快速地计算得到对应的测试置具在机器人基坐标系下的实际的位姿信息，进而可自动调整放置位置，避免在测试台位置变化时需要重新示教而影响工作效率。
19.本技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术了解。
附图说明
20.图1为本技术实施例提供的机器人定位放置控制方法的一种流程图。
21.图2为本技术实施例提供的机器人定位放置控制装置的一种结构示意图。
22.图3为本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。
23.图4为一种示例性的二维码的示意图。
具体实施方式
24.下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
25.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.请参照图1，图1是本技术一些实施例中的机器人定位放置控制方法，用于机器人控制装置，以控制机器人把pcba板放置在测试台的测试置具上，包括以下步骤：a1.获取由三维相机采集的二维码的二维码图像信息；该二维码设置在测试台上；a2.根据二维码图像信息获取二维码在机器人基坐标系下的位姿信息；a3.根据二维码图像信息获取预先标定的测试置具相对二维码的偏置矩阵信息；a4.根据二维码在机器人基坐标系下的位姿信息和偏置矩阵信息计算测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息；a5.根据测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息向机器人发送控制指令，使机器人把pcba板放置在测试置具上。
27.该机器人定位放置控制方法，通过设置在测试台上的二维码的图像获取该二维码在机器人基坐标系下的位姿信息，并根据测试台上的测试置具与该二维码之间的偏置矩阵信息计算得到测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息，进而控制机器人把pcba板放置在测试置具上；由于每个测试台的二维码和测试置具之间的相对位置是固定的，其偏置矩阵信息是固定的，当更换测试台或测试台的位置被挪动，只需要知道二维码在机器人基坐标系下的实际的位姿信息，就可快速地计算得到对应的测试置具在机器人基坐标系下的实际的位姿信息，进而可自动调整放置位置，避免在测试台位置变化时需要重新示教而影响工作效率。
28.其中，该二维码可设置在测试台的顶部或侧面上，可根据实际需要设置。通过三维相机采集的二维码图像信息是包含深度信息的，从中可提取图中各像素点与三维相机的距离。
29.在实际应用中，该三维相机可以是设置在机器人端部的也可以是固定设置在机器人外的。
30.优选地，步骤a2包括：a201.根据二维码图像信息获取二维码在三维相机的相机坐标系下的第一位姿信息；a202.根据第一位姿信息和预先标定得到的第一位姿转换矩阵，计算二维码在机器人基坐标系下的位姿信息。
31.其中，位姿信息包括位置坐标数据和姿态角度数据，其中位置坐标数据包括三个坐标的坐标值，姿态角度数据包括三个姿态角度值。前述的第一位姿转换矩阵可通过机器
人手眼标定得到，在计算二维码在机器人基坐标系下的位姿信息的时候，直接由该第一位姿转换矩阵乘以第一位姿信息即可（相乘时，第一位姿信息以矩阵形式与第一位姿转换矩阵相乘）。
32.根据二维码图像信息获取二维码在三维相机的相机坐标系下的第一位姿信息的具体方法可采用现有技术中的方法，或者采用以下实施方式中的方法：在一些实施方式中，根据二维码图像信息获取二维码在三维相机的相机坐标系下的第一位姿信息的步骤包括：a2011.通过图像识别方法获取二维码图像信息中的二维码中心点在相机坐标系下的位置坐标数据，作为第一位姿信息的位置坐标数据；a2012.通过图像识别方法获取二维码图像信息中的二维码的三个定位图标中心点在相机坐标系下的位置坐标数据；a2013.根据三个定位图标中心点在相机坐标系下的位置坐标数据，计算二维码在相机坐标系下的姿态角度数据，作为第一位姿信息的姿态角度数据。
33.例如，步骤a2011中，通过边缘检测算法（如canny算法）提取二维码图像信息中的二维码的第一轮廓线，分别计算该第一轮廓线的像素点的三个坐标值（指相机坐标系下的坐标值）的均值，作为二维码中心点的三个坐标值，该三个坐标值就是二维码中心点在相机坐标系下的位置坐标数据。计算二维码中心点在相机坐标系下的位置坐标数据的公式如下：；；；其中，、、分别为二维码中心点在相机坐标系下的位置坐标数据中的三个坐标值，、、分别为该第一轮廓线的第i个像素点在相机坐标系下的三个坐标值，n为该第一轮廓线的像素点总数。
34.在实际应用中，检测台上的二维码的边缘可能有局部位置污损，导致计算得到的二维码中心点位置坐标数据并非该二维码真正中心点的位置坐标数据。因此，也可在二维码的中心设在一个中心识别标志（例如图4中二维码的中心识别标志90），从而，步骤a2011中，通过边缘检测算法（如canny算法）提取二维码图像信息中的二维码的中心识别标志的第二轮廓线，分别计算该第二轮廓线的像素点的三个坐标值（指相机坐标系下的坐标值）的均值，作为二维码中心点的三个坐标值，该三个坐标值就是二维码中心点在相机坐标系下的位置坐标数据。具体地，计算二维码中心点的三个坐标值的公式如下：；
；；其中，、、分别为二维码中心点的三个坐标值，、、分别为该第二轮廓线的第i个像素点在相机坐标系下的三个坐标值，为该第二轮廓线的像素点总数。
35.需要说明得到是，本技术中的二维码为qr二维码（quick response code），该二维码是包含三个定位图标的，该三个定位图标分别设置在二维码的三个角处（例如图4所示的二维码），步骤a2012包括：通过边缘检测算法（如canny算法）分别提取二维码图像信息中的二维码的三个定位图标的第三轮廓线，分别计算该第三轮廓线的像素点的三个坐标值（指相机坐标系下的坐标值）的均值，作为相应的定位图标中心点的三个坐标值，该三个坐标值就是相应的定位图标中心点在相机坐标系下的位置坐标数据。具体地，计算定位图标中心点的三个坐标值的公式如下：；；；其中，、、分别为第j个定位图标中心点在相机坐标系下的三个坐标值，j=1、2、3，、、分别为第j个定位图标的第三轮廓线的第i个像素点在相机坐标系下的三个坐标值，为第j个定位图标的第三轮廓线的像素点总数。
36.此处，把与二维码没有定位图标的角在同一对角线上的定位图标称为第一定位图标，分别把另外两个定位图标称为第二定位图标和第三定位图标（例如图4中二维码的第一定位图标91、第二定位图标92和第三定位图标93），可以用二维码中心点作为二维码坐标系的原点，用第一定位图标中心指向第二定位图标中心的方向作为二维码坐标系的横轴方向、用第一定位图标中心指向第三定位图标中心的方向作为二维码坐标系的纵轴方向、根据右手定则确定二维码坐标系的竖轴方向，从而建立二维码坐标系。
37.进而，在步骤a2013中，根据该三个定位图标的中心点在相机坐标系下的位置坐标数据计算二维码坐标系的三个坐标轴的方向矢量（即计算从第一定位图标中心指向第二定位图标中心的单位矢量得到横轴方向的方向矢量，计算从第一定位图标中心指向第三定位图标中心的单位矢量得到纵轴方向的方向矢量，并通过右手定则确定竖轴方向的方向矢量，该竖轴方向的方向矢量为单位矢量），再根据二维码坐标系的三个坐标轴的方向矢量计
算二维码坐标系相对相机坐标系旋转的三个欧拉角（具体计算方法为现有技术），以该三个欧拉角为二维码在相机坐标系下的姿态角度数据中的三个姿态角度值。
38.其中，测试置具相对二维码的偏置矩阵信息可通过对机器人示教的方式预先标定得到，具体标定过程为：先用该三维相机采集测试台的二维码的二维码图像信息，根据该二维码图像信息获取该二维码在机器人基坐标系下的位姿信息（具体方法参考步骤a2），然后通过示教使机器人把pcba板放置在该测试台的测试置具，并记录放置时机器人末端的位姿信息（可从机器人控制器中读取），最后根据该二维码在机器人基坐标系下的位姿信息和放置时机器人末端的位姿信息计算得到偏置矩阵信息（假设计算过程中，二维码在机器人基坐标系下的位姿矩阵为a
o
，示教放置时机器人末端的位姿矩阵为b
o
，偏置矩阵为x，则有b
o = a
o
* x，a
o
‑
1 * b
o = x，其中a
o
‑1为矩阵a
o
的逆，求得偏置矩阵x并进行保存）。由于测试台可能不止一个，对于每一个测试台均可通过上述标定过程得到对应的偏置矩阵信息。
39.在一些实施方式中，步骤a3包括：对二维码图像信息中的二维码进行解析，得到解析信息；从解析信息中提取测试台的编号信息；根据编号信息在本地数据库中查询得到偏置矩阵信息。
40.即，在该实施方式中，在机器人控制装置的本地数据库中会预先存储各测试台的编号信息和对应的偏置矩阵信息，而测试台的二维码的解析信息包含对应的测试台的编号信息；通过解析二维码得到测试台的编号信息，进而可在本地数据库中查询得到对应的偏置矩阵信息。
41.在另一些实施方式中，步骤a3包括：对二维码图像信息中的二维码进行解析，得到解析信息；从解析信息中提取偏置矩阵信息。
42.即，在该实施方式中，把偏置矩阵信息作为二维码的解析信息之一记载在二维码上，直接识别该二维码即可得到偏置矩阵信息，方便快捷，且无需在机器人控制装置中预先存储各测试台的偏置矩阵信息，降低对机器人控制装置的存储资源的占用，当有新增加的测试台时，也无需进行机器人控制装置的本地数据库的更新。
43.具体地，步骤a4中，根据二维码在机器人基坐标系下的位姿信息和偏置矩阵信息计算测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息的步骤具体包括：用二维码在机器人基坐标系下的位姿信息与偏置矩阵信息相乘，得到测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息（假设当前二维码在机器人基坐标系下的位姿矩阵为a
c
，偏置矩阵为x已知，需要求得的测试置具在机器人基坐标系下的位姿矩阵，即机器人放置位姿矩阵为b
c
，则有b
c
= a
c * x）。
44.在一些实施方式中，步骤a5包括：a501.根据测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息规划放置路径，得到放置路径信息；a502.根据放置路径信息生成控制指令；控制指令包含放置路径信息；a503.把控制指令发送至机器人，使机器人沿放置路径把pcba板放置在测试置具上。
45.其中，规划的放置路径的放置路径信息包括多个路径点的位姿信息，且这些路径
点中包括一个放置点，该放置点的位姿信息与测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息相同，从而当机器人沿该放置路径移动时，当到达放置点时即把pcba板准确地放置在该测试置具上。具体的路径规划方法可采用现有的规划方法，此处不对其进行限定。
46.优选地，放置路径包括一个过渡路径点，过渡路径点位于测试置具正上方的预设高度处。
47.该预设高度可根据实际需要设置，在该实施方式中，机器人进行pcba板放置时会先移动到过渡路径点，然后会带动pcba板竖直往下移动至测试置具处（即过渡路径点后包括一段竖直的路径），可保证测试置具上的一些定位柱和探针准确插入pcba板上对应的插孔中，避免损坏测试置具和pcba板（若pcba板在放入测试置具的过程中具有横向的速度，则容易导致定位柱、探针或pcba板上的一些连接部位的变形或折断）。
48.在实际应用中，机器人需要从pcba板生产线中多次取出pcba板放置在测试台进行测试，在每次取出一个pcba板进行测试时，均可执行一次上述的步骤a1
‑
a5。但测试台的位置可能并没有发生移动，从而，可每完成预设数量（可根据实际需要设置，例如20块）的pcba板的测试，执行一次上述的步骤a1
‑
a5，从而提高工作效率。
49.实际上，为了提高效率，也可在步骤a2之后，先判断当前获取的二维码在机器人基坐标系下的位姿信息与上一次获取的二维码在机器人基坐标系下的位姿信息之间的偏差是否过大，若是，才执行步骤a3
‑
a5，若否，则向机器人发送控制指令，使机器人沿上一次规划得到的放置路径把pcba板放置在测试置具上。其中，若当前获取的二维码在机器人基坐标系下的位姿信息的至少一个参数与上一次获取的二维码在机器人基坐标系下的位姿信息的相应参数之间的偏差（为绝对值）超过相应的预设偏差阈值，则判定当前获取的二维码在机器人基坐标系下的位姿信息与上一次获取的二维码在机器人基坐标系下的位姿信息之间的偏差过大。
50.当前获取的二维码在机器人基坐标系下的位姿信息与上一次获取的二维码在机器人基坐标系下的位姿信息之间的偏差过大，说明测试台发生了移动或转动，否则说明测试台的位置没有发生变化，因此，只有在测试台发生了移动或转动时才重新规划放置路径，可降低规划放置路径的频率，提高工作效率。其中，当三维相机设置在机器人端部的时候，可预先设定一个拍照位姿点，使机器人以固定位姿进行二维码的二维码图像信息的采集，由于机器人位置控制是存在误差的，若每次在不同的位姿点进行拍照，则会引入不同的位姿误差，从而在判断当前获取的二维码在机器人基坐标系下的位姿信息与上一次获取的二维码在机器人基坐标系下的位姿信息之间的偏差是否过大的时候，容易发生误判；此处，每次均在同一拍照位姿点进行拍照，位姿误差是基本相当的，从而有利于降低误判的概率。
51.进一步地，当三维相机设置在机器人端部且预先设定了一个拍照位姿点的时候，进行路径规划时可只规划从拍照位姿点到放置点的之间的路径，从而pcba板生产线到拍照位姿点的路径可固定不变，从而可提高路径规划的效率。机器人工作时，先从pcba板生产线取出pcba板并沿固定路径移动到拍照位姿点，然后进行拍照以采集二维码的二维码图像信息，接着按规划的放置路径移动到测试置具处把pcba板放入该测试置具中。
52.由上可知，该机器人定位放置控制方法，通过获取由三维相机采集的二维码的二维码图像信息；二维码设置在测试台上；根据二维码图像信息获取二维码在机器人基坐标系下的位姿信息；根据二维码图像信息获取预先标定的测试置具相对二维码的偏置矩阵信
息；根据二维码在机器人基坐标系下的位姿信息和偏置矩阵信息计算测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息；根据测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息向机器人发送控制指令，使机器人把pcba板放置在测试置具上；由于每个测试台的二维码和测试置具之间的相对位置是固定的，其偏置矩阵信息是固定的，当更换测试台或测试台的位置被挪动，只需要知道二维码在机器人基坐标系下的实际的位姿信息，就可快速地计算得到对应的测试置具在机器人基坐标系下的实际的位姿信息，进而可自动调整放置位置，避免在测试台位置变化时需要重新示教而影响工作效率。
53.请参考图2，本技术提供了一种机器人定位放置控制装置，用于机器人控制装置，以控制机器人把pcba板放置在测试台的测试置具上，包括：第一获取模块1，用于获取由三维相机采集的二维码的二维码图像信息；该二维码设置在测试台上；第二获取模块2，用于根据二维码图像信息获取二维码在机器人基坐标系下的位姿信息；第三获取模块3，用于根据二维码图像信息获取预先标定的测试置具相对二维码的偏置矩阵信息；第一计算模块4，用于根据二维码在机器人基坐标系下的位姿信息和偏置矩阵信息计算测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息；第一执行模块5，用于根据测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息向机器人发送控制指令，使机器人把pcba板放置在测试置具上。
54.该机器人定位放置控制装置，通过设置在测试台上的二维码的图像获取该二维码在机器人基坐标系下的位姿信息，并根据测试台上的测试置具与该二维码之间的偏置矩阵信息计算得到测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息，进而控制机器人把pcba板放置在测试置具上；由于每个测试台的二维码和测试置具之间的相对位置是固定的，其偏置矩阵信息是固定的，当更换测试台或测试台的位置被挪动，只需要知道二维码在机器人基坐标系下的实际的位姿信息，就可快速地计算得到对应的测试置具在机器人基坐标系下的实际的位姿信息，进而可自动调整放置位置，避免在测试台位置变化时需要重新示教而影响工作效率。
55.其中，该二维码可设置在测试台的顶部或侧面上，可根据实际需要设置。通过三维相机采集的二维码图像信息是包含深度信息的，从中可提取图中各像素点与三维相机的距离。
56.在实际应用中，该三维相机可以是设置在机器人端部的也可以是固定设置在机器人外的。
57.优选地，第二获取模块2用于在根据二维码图像信息获取二维码在机器人基坐标系下的位姿信息的时候，执行：根据二维码图像信息获取二维码在三维相机的相机坐标系下的第一位姿信息；根据第一位姿信息和预先标定得到的第一位姿转换矩阵，计算二维码在机器人基坐标系下的位姿信息。
58.其中，位姿信息包括位置坐标数据和姿态角度数据，其中位置坐标数据包括三个坐标的坐标值，姿态角度数据包括三个姿态角度值。前述的第一位姿转换矩阵可通过机器
人手眼标定得到，在计算二维码在机器人基坐标系下的位姿信息的时候，直接由该第一位姿转换矩阵乘以第一位姿信息即可（相乘时，第一位姿信息以矩阵形式与第一位姿转换矩阵相乘）。
59.根据二维码图像信息获取二维码在三维相机的相机坐标系下的第一位姿信息的具体方法可采用现有技术中的方法，或者采用以下实施方式中的方法：在一些实施方式中，第二获取模块2用于在根据二维码图像信息获取二维码在三维相机的相机坐标系下的第一位姿信息的时候，执行：通过图像识别方法获取二维码图像信息中的二维码中心点在相机坐标系下的位置坐标数据，作为第一位姿信息的位置坐标数据；通过图像识别方法获取二维码图像信息中的二维码的三个定位图标中心点在相机坐标系下的位置坐标数据；根据三个定位图标中心点在相机坐标系下的位置坐标数据，计算二维码在相机坐标系下的姿态角度数据，作为第一位姿信息的姿态角度数据。
60.例如，第二获取模块2在通过图像识别方法获取二维码图像信息中的二维码中心点在相机坐标系下的位置坐标数据的时候，通过边缘检测算法（如canny算法）提取二维码图像信息中的二维码的第一轮廓线，分别计算该第一轮廓线的像素点的三个坐标值（指相机坐标系下的坐标值）的均值，作为二维码中心点的三个坐标值，该三个坐标值就是二维码中心点在相机坐标系下的位置坐标数据。计算二维码中心点在相机坐标系下的位置坐标数据的公式如下：；；；其中，、、分别为二维码中心点在相机坐标系下的位置坐标数据中的三个坐标值，、、分别为该第一轮廓线的第i个像素点在相机坐标系下的三个坐标值，n为该第一轮廓线的像素点总数。
61.在实际应用中，检测台上的二维码的边缘可能有局部位置污损，导致计算得到的二维码中心点位置坐标数据并非该二维码真正中心点的位置坐标数据。因此，也可在二维码的中心设在一个中心识别标志（例如图4中二维码的中心识别标志90），从而，第二获取模块2在通过图像识别方法获取二维码图像信息中的二维码中心点在相机坐标系下的位置坐标数据的时候，通过边缘检测算法（如canny算法）提取二维码图像信息中的二维码的心识别标志的第二轮廓线，分别计算该第二轮廓线的像素点的三个坐标值（指相机坐标系下的坐标值）的均值，作为二维码中心点的三个坐标值，该三个坐标值就是二维码中心点在相机坐标系下的位置坐标数据。具体地，计算二维码中心点的三个坐标值的公式如下：
；；；其中，、、分别为二维码中心点的三个坐标值，、、分别为该第二轮廓线的第i个像素点在相机坐标系下的三个坐标值，为该第二轮廓线的像素点总数。
[0062] 需要说明得到是，本技术中的二维码为qr二维码（quick response code），该二维码是包含三个定位图标的，该三个定位图标分别设置在二维码的三个角处（例如图4所示的二维码），步骤a2012包括：通过边缘检测算法（如canny算法）分别提取二维码图像信息中的二维码的三个定位图标的第三轮廓线，分别计算该第三轮廓线的像素点的三个坐标值（指相机坐标系下的坐标值）的均值，作为相应的定位图标中心点的三个坐标值，该三个坐标值就是相应的定位图标中心点在相机坐标系下的位置坐标数据。具体地，计算定位图标中心点的三个坐标值的公式如下：；；；其中，、、分别为第j个定位图标中心点在相机坐标系下的三个坐标值，j=1、2、3，、、分别为第j个定位图标的第三轮廓线的第i个像素点在相机坐标系下的三个坐标值，为第j个定位图标的第三轮廓线的像素点总数。
[0063]
此处，把与二维码没有定位图标的角在同一对角线上的定位图标称为第一定位图标，分别把另外两个定位图标称为第二定位图标和第三定位图标（例如图4中二维码的第一定位图标91、第二定位图标92和第三定位图标93），可以用二维码中心点作为二维码坐标系的原点，用第一定位图标中心指向第二定位图标中心的方向作为二维码坐标系的横轴方向、用第一定位图标中心指向第三定位图标中心的方向作为二维码坐标系的纵轴方向、根据右手定则确定二维码坐标系的竖轴方向，从而建立二维码坐标系。
[0064]
进而，第二获取模块2在通过图像识别方法获取二维码图像信息中的二维码的三个定位图标中心点在相机坐标系下的位置坐标的时候，根据该三个定位图标的中心点在相
机坐标系下的位置坐标数据计算二维码坐标系的三个坐标轴的方向矢量（即计算从第一定位图标中心指向第二定位图标中心的单位矢量得到横轴方向的方向矢量，计算从第一定位图标中心指向第三定位图标中心的单位矢量得到纵轴方向的方向矢量，并通过右手定则确定竖轴方向的方向矢量，该竖轴方向的方向矢量为单位矢量），再根据二维码坐标系的三个坐标轴的方向矢量计算二维码坐标系相对相机坐标系旋转的三个欧拉角（具体计算方法为现有技术），以该三个欧拉角为二维码在相机坐标系下的姿态角度数据中的三个姿态角度值。
[0065]
其中，测试置具相对二维码的偏置矩阵信息可通过对机器人示教的方式预先标定得到，具体标定过程为：先用该三维相机采集测试台的二维码的二维码图像信息，根据该二维码图像信息获取该二维码在机器人基坐标系下的位姿信息（具体方法参考前文），然后通过示教使机器人把pcba板放置在该测试台的测试置具，并记录放置时机器人末端的位姿信息（可从机器人控制器中读取），最后根据该二维码在机器人基坐标系下的位姿信息和放置时机器人末端的位姿信息计算得到偏置矩阵信息（假设计算过程中，二维码在机器人基坐标系下的位姿矩阵为a
o
，示教放置时机器人末端的位姿矩阵为b
o
，偏置矩阵为x，则有b
o = a
o
* x，a
o
‑
1 * b
o = x，其中a
o
‑1为矩阵a
o
的逆，求得偏置矩阵x并进行保存）。
[0066]
由于测试台可能不止一个，对于每一个测试台均可通过上述标定过程得到对应的偏置矩阵信息。
[0067]
在一些实施方式中，第三获取模块3用于在根据二维码图像信息获取预先标定的测试置具相对二维码的偏置矩阵信息的时候，执行：对二维码图像信息中的二维码进行解析，得到解析信息；从解析信息中提取测试台的编号信息；根据编号信息在本地数据库中查询得到偏置矩阵信息。
[0068]
即，在该实施方式中，在机器人控制装置的本地数据库中会预先存储各测试台的编号信息和对应的偏置矩阵信息，而测试台的二维码的解析信息包含对应的测试台的编号信息；通过解析二维码得到测试台的编号信息，进而可在本地数据库中查询得到对应的偏置矩阵信息。
[0069]
在另一些实施方式中，第三获取模块3用于在根据二维码图像信息获取预先标定的测试置具相对二维码的偏置矩阵信息的时候，执行：对二维码图像信息中的二维码进行解析，得到解析信息；从解析信息中提取偏置矩阵信息。
[0070]
即，在该实施方式中，把偏置矩阵信息作为二维码的解析信息之一记载在二维码上，直接识别该二维码即可得到偏置矩阵信息，方便快捷，且无需在机器人控制装置中预先存储各测试台的偏置矩阵信息，降低对机器人控制装置的存储资源的占用，当有新增加的测试台时，也无需进行机器人控制装置的本地数据库的更新。
[0071]
具体地，第一计算模块4用于在根据二维码在机器人基坐标系下的位姿信息和偏置矩阵信息计算测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息的时候，执行：用二维码在机器人基坐标系下的位姿信息与偏置矩阵信息相乘，得到测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息（假设当前二维码在机器人基坐标系下的位姿矩阵为a
c
，偏置矩阵为x已知，需要求得的测试置具在机器人基坐标系下的位姿矩阵，即机器人放置位姿
矩阵为b
c
，则有b
c
= a
c * x）。
[0072]
在一些实施方式中，第一执行模块5用于在根据测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息向机器人发送控制指令，使机器人把pcba板放置在测试置具上的时候，执行：根据测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息规划放置路径，得到放置路径信息；根据放置路径信息生成控制指令；控制指令包含放置路径信息；把控制指令发送至机器人，使机器人沿放置路径把pcba板放置在测试置具上。
[0073]
其中，规划的放置路径的放置路径信息包括多个路径点的位姿信息，且这些路径点中包括一个放置点，该放置点的位姿信息与测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息相同，从而当机器人沿该放置路径移动时，当到达放置点时即把pcba板准确地放置在该测试置具上。具体的路径规划方法可采用现有的规划方法，此处不对其进行限定。
[0074]
优选地，放置路径包括一个过渡路径点，过渡路径点位于测试置具正上方的预设高度处。
[0075]
该预设高度可根据实际需要设置，在该实施方式中，机器人进行pcba板放置时会先移动到过渡路径点，然后会带动pcba板竖直往下移动至测试置具处（即过渡路径点后包括一段竖直的路径），可保证测试置具上的一些定位柱和探针准确插入pcba板上对应的插孔中，避免损坏测试置具和pcba板（若pcba板在放入测试置具的过程中具有横向的速度，则容易导致定位柱、探针或pcba板上的一些连接部位的变形或折断）。
[0076]
在实际应用中，机器人需要从pcba板生产线中多次取出pcba板放置在测试台进行测试，在每次取出一个pcba板进行测试时，第一获取模块1、第二获取模块2、第三获取模块3、第一计算模块4和第一执行模块5均可执行一次对应的操作（即第一获取模块1获取由三维相机采集的二维码的二维码图像信息；第二获取模块2根据二维码图像信息获取二维码在机器人基坐标系下的位姿信息；第三获取模块3根据二维码图像信息获取预先标定的测试置具相对二维码的偏置矩阵信息；第一计算模块4根据二维码在机器人基坐标系下的位姿信息和偏置矩阵信息计算测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息；第一执行模块5根据测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息向机器人发送控制指令，使机器人把pcba板放置在测试置具上）。但测试台的位置可能并没有发生移动，从而，可每完成预设数量（可根据实际需要设置，例如20块）的pcba板的测试，第一获取模块1、第二获取模块2、第三获取模块3、第一计算模块4和第一执行模块5执行一次对应的操作，从而提高工作效率。
[0077]
实际上，为了提高效率，该机器人定位放置控制装置还可包括第一判断模块和第二执行模块；其中，第一判断模块用于在第二获取模块2根据二维码图像信息获取二维码在机器人基坐标系下的位姿信息后，判断当前获取的二维码在机器人基坐标系下的位姿信息与上一次获取的二维码在机器人基坐标系下的位姿信息之间的偏差是否过大；其中，第三获取模块3、第一计算模块4和第一执行模块5用于在当前获取的二维码在机器人基坐标系下的位姿信息与上一次获取的二维码在机器人基坐标系下的位姿信息之间的偏差过大时，才执行对应的操作；其中，第二执行模块用于在当前获取的二维码在机器人基坐标系下的位姿信息与上一次获取的二维码在机器人基坐标系下的位姿信息之间的偏差不过大时，则向机器人发
送控制指令，使机器人沿上一次规划得到的放置路径把pcba板放置在测试置具上。
[0078]
其中，若当前获取的二维码在机器人基坐标系下的位姿信息的至少一个参数与上一次获取的二维码在机器人基坐标系下的位姿信息的相应参数之间的偏差（为绝对值）超过相应的预设偏差阈值，则判定当前获取的二维码在机器人基坐标系下的位姿信息与上一次获取的二维码在机器人基坐标系下的位姿信息之间的偏差过大。
[0079]
当前获取的二维码在机器人基坐标系下的位姿信息与上一次获取的二维码在机器人基坐标系下的位姿信息之间的偏差过大，说明测试台发生了移动或转动，否则说明测试台的位置没有发生变化，因此，只有在测试台发生了移动或转动时才重新规划放置路径，可降低规划放置路径的频率，提高工作效率。其中，当三维相机设置在机器人端部的时候，可预先设定一个拍照位姿点，使机器人以固定位姿进行二维码的二维码图像信息的采集，由于机器人位置控制是存在误差的，若每次在不同的位姿点进行拍照，则会引入不同的位姿误差，从而在判断当前获取的二维码在机器人基坐标系下的位姿信息与上一次获取的二维码在机器人基坐标系下的位姿信息之间的偏差是否过大的时候，容易发生误判；此处，每次均在同一拍照位姿点进行拍照，位姿误差是基本相当的，从而有利于降低误判的概率。
[0080]
进一步地，当三维相机设置在机器人端部且预先设定了一个拍照位姿点的时候，进行路径规划时可只规划从拍照位姿点到放置点的之间的路径，从而pcba板生产线到拍照位姿点的路径可固定不变，从而可提高路径规划的效率。机器人工作时，先从pcba板生产线取出pcba板并沿固定路径移动到拍照位姿点，然后进行拍照以采集二维码的二维码图像信息，接着按规划的放置路径移动到测试置具处把pcba板放入该测试置具中。
[0081]
由上可知，该机器人定位放置控制装置，通过获取由三维相机采集的二维码的二维码图像信息；二维码设置在测试台上；根据二维码图像信息获取二维码在机器人基坐标系下的位姿信息；根据二维码图像信息获取预先标定的测试置具相对二维码的偏置矩阵信息；根据二维码在机器人基坐标系下的位姿信息和偏置矩阵信息计算测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息；根据测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息向机器人发送控制指令，使机器人把pcba板放置在测试置具上；由于每个测试台的二维码和测试置具之间的相对位置是固定的，其偏置矩阵信息是固定的，当更换测试台或测试台的位置被挪动，只需要知道二维码在机器人基坐标系下的实际的位姿信息，就可快速地计算得到对应的测试置具在机器人基坐标系下的实际的位姿信息，进而可自动调整放置位置，避免在测试台位置变化时需要重新示教而影响工作效率。
[0082]
请参照图3，图3为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图，该电子设备包括：处理器301和存储器302，处理器301和存储器302通过通信总线303和/或其他形式的连接机构（未标出）互连并相互通讯，存储器302存储有处理器301可执行的计算机程序，当电子设备运行时，处理器301执行该计算机程序，以执行上述实施例的任一可选的实现方式中的机器人定位放置控制方法，以实现以下功能：获取由三维相机采集的二维码的二维码图像信息；二维码设置在测试台上；根据二维码图像信息获取二维码在机器人基坐标系下的位姿信息；根据二维码图像信息获取预先标定的测试置具相对二维码的偏置矩阵信息；根据二维码在机器人基坐标系下的位姿信息和偏置矩阵信息计算测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息；根据测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息向机器人发送控制指令，使机器人把pcba板放置在测试置具上。
[0083]
本技术实施例提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，执行上述实施例的任一可选的实现方式中的机器人定位放置控制方法，以实现以下功能：获取由三维相机采集的二维码的二维码图像信息；二维码设置在测试台上；根据二维码图像信息获取二维码在机器人基坐标系下的位姿信息；根据二维码图像信息获取预先标定的测试置具相对二维码的偏置矩阵信息；根据二维码在机器人基坐标系下的位姿信息和偏置矩阵信息计算测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息；根据测试置具在机器人基坐标系下的位姿信息向机器人发送控制指令，使机器人把pcba板放置在测试置具上。其中，存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（static random access memory, 简称sram），电可擦除可编程只读存储器（electrically erasable programmable read
‑
only memory, 简称eeprom），可擦除可编程只读存储器（erasable programmable read only memory, 简称eprom），可编程只读存储器（programmable red
‑
only memory, 简称prom），只读存储器（read
‑
only memory, 简称rom），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
[0084]
在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0085]
另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0086]
再者，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
[0087]
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
[0088]
以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。