一种定位误差校正的方法、装置及设备与流程

1.本发明涉及精密设备协作的技术领域，特别涉及一种定位误差校正的方法、装置及设备。


背景技术：

2.现代制造业普遍采用x-y运动工作台作为自动化装置，其x-y平面运动的定位精度决定了自动化装置的性能和加工检测的精度。传统的保证定位精度的方法是采用旋转编码器作为定位反馈装置，但是该旋转编码器不能补偿由于丝杠导致的不均匀和反向间隙等误差。采用直线光栅反馈可以从一定程度上弥补由于丝杠导致的不均匀和反向间隙等误差导致的精度损失，但由于x-y运动工作台或光栅受温度影响发生膨胀或收缩，或安装时x轴和y轴的垂直度问题等都会引入定位误差，而引入的定位误差纯粹靠光栅或编码器无法进行有效补偿。
3.校正上述定位误差的传统方法为采用激光干涉仪进行校正。对于常见的x-y运动工作台，至少需要测量两组线性误差，两组直线度误差、垂直度误差才能确定平面内任一点的误差值，误差测量过程比较繁琐。当设备规格较大时，工作台不能视为理想刚体，需要测量的次数就会更多，误差测量工作也就更加繁琐。当系统搬运或长时间运行后需要在用户现场恢复精度时，由于现场温度、振动、空间等限制，用激光干涉仪进行校正就更加困难。
4.特别地，当设备有多个工作组，而且多个工作组需要配合工作时，用激光干涉仪能解决单个工作组在x-y平面内的校正。但对于多个工作组之间的精密运动配合无能为力。


技术实现要素：

5.本发明提供一种定位误差校正的方法、装置及设备，用于对多个工作组协同工作产生的定位误差进行校正，实现多个工作组精密协同工作，提高工作效率。
6.第一方面，本发明实施例提供的一种定位误差校正的方法，该方法包括：
7.从误差补偿集合中获取与工作台上的工作点之间距离最近的多个网格点的误差补偿值，所述误差补偿集合包括多个工作组处于不同的网格点的误差补偿值，所述误差补偿值通过相机拍摄的多个工作组的标志点与标准板上的网格点的位置图像确定，所述标准板位于所述工作台上且覆盖所述工作台的工作区域；
8.根据所述多个网格点的误差补偿值对移动到所述工作点的所述多个工作组的坐标进行校正。
9.作为一种可选的实施方式，通过如下方式确定误差补偿值：
10.若相机以及多个工作组移动到待测网格点，且所述相机的视野中包含所述多个工作组的标志点以及待测网格点，则根据相机拍摄的多个工作组的标志点与标准板上的待测网格点的位置图像，确定所述多个工作组的标志点相对于所述待测网格点中心的误差补偿值，所述标志点位于工作组的透明物料上。
11.作为一种可选的实施方式，所述相机以及多个工作组移动到待测网格点之前，还
包括：
12.确定多个工作组的初始坐标，其中所述初始坐标是在相机的视野中心以及多个工作组的标志点对准标准板上的中心网格点时确定的；
13.根据所述多个工作组的初始坐标确定所述多个工作组分别移动到待测网格点的工作组标准坐标；
14.确定所述多个工作组的标志点相对于所述待测网格点中心的误差补偿值，包括：
15.确定所述多个工作组的标志点位于对应的工作组标准坐标时，所述多个工作组相对于所述待测网格点中心的误差补偿值。
16.作为一种可选的实施方式，所述确定所述多个工作组的标志点相对于所述待测网格点中心的误差补偿值，还包括：
17.确定所述相机的视野中心相对于所述待测网格点中心的相机误差补偿值。
18.作为一种可选的实施方式，所述相机与至少一个工作组具有固定的相对位置关系；还包括：
19.根据所述相机处于不同的网格点的相机误差补偿值对所述相机的视野中心的坐标进行校正；
20.根据校正后的所述相机的坐标以及所述固定的相对位置关系，对与所述相机具有固定的相对位置关系的至少一个工作组的坐标进行校正。
21.作为一种可选的实施方式，所述根据所述多个网格点的误差补偿值对移动到所述工作点的所述多个工作组的坐标进行校正，包括：
22.基于定位误差的线性等比缩放特征，根据所述每个工作组位于多个网格点的坐标以及对应的误差补偿值对移动到所述工作点的每个工作组的坐标进行校正。
23.本发明实施例提出的定位误差校正方法简便易实现，通过提前测量不同工作部组协同工作时运动到不同工作点的定位误差，生成误差补偿表格，工作时从误差补偿表格中获取实际工作点处的定位误差；从而保证不同工作部组的精密协作，工作效率高。
24.第二方面，本发明实施例提供的一种标准板，所述标准板上分布有带标记图案的网格点，所述标准板用于测量多个工作组移动到所述网格点处的误差补偿值。
25.第三方面，本发明实施例提供的一种定位误差校正的装置，包括：
26.获取单元，用于从误差补偿集合中获取与工作台上的工作点之间距离最近的多个网格点的误差补偿值，所述误差补偿集合包括多个工作组处于不同的网格点的误差补偿值，所述误差补偿值通过相机拍摄的多个工作组的标志点与标准板上的网格点的位置图像确定，所述标准板位于所述工作台上且覆盖所述工作台的工作区域；
27.校正单元，用于根据所述多个网格点的误差补偿值对移动到所述工作点的所述多个工作组的坐标进行校正。
28.作为一种可选的实施方式，通过如下方式确定误差补偿值：
29.若相机以及多个工作组移动到待测网格点，且所述相机的视野中包含所述多个工作组的标志点以及待测网格点，则根据相机拍摄的多个工作组的标志点与标准板上的待测网格点的位置图像，确定所述多个工作组的标志点相对于所述待测网格点中心的误差补偿值，所述标志点位于工作组的透明物料上。
30.作为一种可选的实施方式，所述相机以及多个工作组移动到待测网格点之前，所
述获取单元还用于：
31.确定多个工作组的初始坐标，其中所述初始坐标是在相机的视野中心以及多个工作组的标志点对准标准板上的中心网格点时确定的；
32.根据所述多个工作组的初始坐标确定所述多个工作组分别移动到待测网格点的工作组标准坐标；
33.确定所述多个工作组的标志点相对于所述待测网格点中心的误差补偿值，包括：
34.确定所述多个工作组的标志点位于对应的工作组标准坐标时，所述多个工作组相对于所述待测网格点中心的误差补偿值。
35.作为一种可选的实施方式，所述获取单元还用于：
36.确定所述相机的视野中心相对于所述待测网格点中心的相机误差补偿值。
37.作为一种可选的实施方式，所述相机与至少一个工作组具有固定的相对位置关系；所述校正单元还用于：
38.根据所述相机处于不同的网格点的相机误差补偿值对所述相机的视野中心的坐标进行校正；
39.根据校正后的所述相机的坐标以及所述固定的相对位置关系，对与所述相机具有固定的相对位置关系的至少一个工作组的坐标进行校正。
40.作为一种可选的实施方式，所述校正单元具体用于：
41.基于定位误差的线性等比缩放特征，根据所述每个工作组位于多个网格点的坐标以及对应的误差补偿值对移动到所述工作点的每个工作组的坐标进行校正。
42.第四方面，本发明实施例还提供一种定位误差校正的设备，该设备包括处理器和存储器，所述存储器用于存储所述处理器可执行的程序，所述处理器用于读取所述存储器中的程序并执行如下步骤：
43.从误差补偿集合中获取与工作台上的工作点之间距离最近的多个网格点的误差补偿值，所述误差补偿集合包括多个工作组处于不同的网格点的误差补偿值，所述误差补偿值通过相机拍摄的多个工作组的标志点与标准板上的网格点的位置图像确定，所述标准板位于所述工作台上且覆盖所述工作台的工作区域；
44.根据所述多个网格点的误差补偿值对移动到所述工作点的所述多个工作组的坐标进行校正。
45.作为一种可选的实施方式，通过如下方式确定误差补偿值：
46.若相机以及多个工作组移动到待测网格点，且所述相机的视野中包含所述多个工作组的标志点以及待测网格点，则根据相机拍摄的多个工作组的标志点与标准板上的待测网格点的位置图像，确定所述多个工作组的标志点相对于所述待测网格点中心的误差补偿值，所述标志点位于工作组的透明物料上。
47.作为一种可选的实施方式，所述相机以及多个工作组移动到待测网格点之前，所述处理器还被配置为执行：
48.确定多个工作组的初始坐标，其中所述初始坐标是在相机的视野中心以及多个工作组的标志点对准标准板上的中心网格点时确定的；
49.根据所述多个工作组的初始坐标确定所述多个工作组分别移动到待测网格点的工作组标准坐标；
50.确定所述多个工作组的标志点相对于所述待测网格点中心的误差补偿值，包括：
51.确定所述多个工作组的标志点位于对应的工作组标准坐标时，所述多个工作组相对于所述待测网格点中心的误差补偿值。
52.作为一种可选的实施方式，所述处理器还被配置为执行：
53.确定所述相机的视野中心相对于所述待测网格点中心的相机误差补偿值。
54.作为一种可选的实施方式，所述相机与至少一个工作组具有固定的相对位置关系；所述处理器还被配置为执行：
55.根据所述相机处于不同的网格点的相机误差补偿值对所述相机的视野中心的坐标进行校正；
56.根据校正后的所述相机的坐标以及所述固定的相对位置关系，对与所述相机具有固定的相对位置关系的至少一个工作组的坐标进行校正。
57.作为一种可选的实施方式，所述处理器被配置为执行：
58.基于定位误差的线性等比缩放特征，根据所述每个工作组位于多个网格点的坐标以及对应的误差补偿值对移动到所述工作点的每个工作组的坐标进行校正。
59.第五方面，本发明实施例还提供计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时用于实现上述第一方面所述方法的步骤。
60.本技术的这些方面或其他方面在以下的实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
61.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
62.图1为本发明实施例提供的一种定位误差校正的方法流程图；
63.图2为本发明实施例提供的一种定位误差校正的示意图；
64.图3为本发明实施例提供的一种标准板的示意图；
65.图4为本发明实施例提供的一种计算误差补偿值示意图；
66.图5为本发明实施例提供的一种工作场景示意图；
67.图6为本发明实施例提供的一种准备进行误差测量的示意图；
68.图7a为本发明实施例提供的一种初始位置标定和误差测量的侧向示意图；
69.图7b为本发明实施例提供的一种初始位置标定和误差测量的相机视野的示意图；
70.图8为本发明实施例提供的一种误差测量-选择待测网格点示意图；
71.图9为本发明实施例提供的一种误差补偿应用示意图；
72.图10a为本发明实施例提供的一种实际基板和理想基板的坐标关系示意图；
73.图10b为本发明实施例提供的一种实际基板和理想基板的坐标关系示意图；
74.图11为本发明实施例提供的一种网格点误差补偿值获取示意图；
75.图12为本发明实施例提供的一种定位误差校正的具体实施流程；
76.图13为本发明实施例提供的一种定位误差校正的装置示意图；
77.图14为本发明实施例提供的一种定位误差校正的设备示意图。
具体实施方式
78.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
79.本发明实施例中术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
80.本发明实施例描述的应用场景是为了更加清楚的说明本发明实施例的技术方案，并不构成对于本发明实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着新应用场景的出现，本发明实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。其中，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
81.实施例1
82.现代制造业普遍采用x-y运动工作台作为自动化装置，其x-y平面运动的定位精度决定了自动化装置的性能和加工检测的精度。为了解决由于x-y运动工作台或光栅受温度影响发生膨胀或收缩，或安装时x轴和y轴的垂直度问题等带来的定位误差，现有技术计算定位误差的方法仅针对一个工作部组的定位误差进行补偿，但是对于实际工作中需要多个工作部组协同工作的情况下，这种针对一个工作部组的定位误差补偿方法测量的定位误差精度难以保证。
83.由于环境条件不断变化及各种偶然因素的影响，在短时间内对同一个物理量多次测量，都会得到不一样的结果。多个物理量在间隔较长的时刻测量，测量结果会更加分散，因此现有技术计算的定位误差干扰因素较多，测量的定位误差精度不可靠。
84.为了解决现有技术中在多个工作组同时工作的情况下测量的定位误差精度不可靠的技术问题，本发明实施例提供了一种定位误差校正的方法，可以应对多个工作部组相对于工件的运动，本实施例提出的定位误差校正方法可以在同一设备状态下测量不同工作部组的定位误差，减少了测量过程中的干扰因素，精度更可靠。容易理解的是，如果能够在某个时刻的设备状态下同时测得多个物理量，那么这几个物理量可以认为是“同一设备状态”下测量获得的，即多个工作组协同工作时获取的，则相对误差因素会减少，测量过程的干扰因素较少，测量的定位误差更可靠。
85.如图1所示，本发明实施例提供的一种定位误差校正的方法，该方法的具体实施流程如下所示：
86.步骤100、从误差补偿集合中获取与工作台上的工作点之间距离最小的多个网格点的误差补偿值；所述误差补偿集合包括多个工作组处于不同的网格点的误差补偿值，所述误差补偿值通过相机拍摄的多个工作组的标志点与标准板上的网格点的位置图像确定，所述标准板位于所述工作台上且覆盖所述工作台的工作区域；
87.步骤101、根据所述多个网格点的误差补偿值对移动到所述工作点的所述多个工作组的坐标进行校正。
88.如图2所示，本发明实施例提供一种定位误差校正的示意图，其中，以实际工作时需要两个工作组协同完成为例，确定工作点后，控制工作组203、工作组204移动到工作台
200上工作区域201中的工作点202，从误差补偿集合中获取与所述工作点对应的多个网格点的误差补偿值，利用所述多个误差补偿值分别对所述两个工作组的坐标进行校正，最终得到校正后的实际坐标从而实现多组件间的精密协同工作。
89.具体的校正步骤如下所示：
90.1)获取与工作点之间距离最近的多个网格点的误差补偿值；
91.需要说明的是，在实际工作中工作台上是没有标准板的，标准板只在需要确定误差补偿值时才会置于工作台上，确定误差补偿集合之后，会撤掉标准板以使工作组正常工作。
92.如图3所示，本实施例提供的一种标准板的示意图，标准板300上分布有带标记图案的网格点301，其中每个网格点沿x轴和y轴方向均匀分布，在x轴任意相邻的两个网格点之间的间距固定为l，在y轴任意相邻的两个网格点之间的间距固定为l。其中，网格点的x轴方向与工作点的x轴方向相同，网格点的y轴方向与工作点的y轴方向相同。
93.如图4所示，与工作台400上的工作点401之间距离最近的4个网格点分别是网格点402、网格点403、网格点404和网格点405；4个网格点处的误差补偿值分别是a1、a2、a3、a4，其中误差补偿值包括对x轴坐标的误差补偿值以及对y轴坐标的误差补偿值。
94.2)基于定位误差的线性等比缩放特征，根据所述每个工作组位于多个网格点的坐标以及对应的误差补偿值对移动到所述工作点的每个工作组的坐标进行校正。
95.实施中，根据网格点的坐标计算出x轴误差偏移系数α1和y轴误差偏移系数α2；根据所述α1和α2以及所述网格点的误差补偿值对所述每个工作组的坐标进行误差补偿，确定所述每个工作组校正后的实际坐标。
96.本发明实施例提供一种确定误差补偿集合的方法，其中，所述误差补偿集合包括多个工作组处于不同的网格点的误差补偿值，所述误差补偿值通过相机拍摄的多个工作组的标志点与标准板上的网格点的位置图像确定，所述标准板位于所述工作台上且覆盖所述工作台的工作区域。
97.作为一种可选的实施方式，通过如下方式确定误差补偿值：
98.若相机以及多个工作组移动到待测网格点，且所述相机的视野中包含所述多个工作组的标志点以及待测网格点，则根据相机拍摄的多个工作组的标志点与标准板上的待测网格点的位置图像，确定所述多个工作组的标志点相对于所述待测网格点中心的误差补偿值，所述标志点位于工作组的透明物料上。
99.可选的，本发明实施例还可以控制相机以及多个工作组移动，能够使得相机以及多个工作组移动到待测网格点，且所述相机的视野中包含所述多个工作组的标志点以及待测网格点。本发明实施例提供的一种定位误差校正的方法可以应用在控制相机和工作组移动的设备上。
100.需要说明的是，本实施例中确定每个待测网格点的误差补偿值，需要控制多个工作组以及相机移动到每个待测网格点，然后利用相机拍摄的多个工作组与待测网格点的位置图像，分析计算出每个工作组的标志点相对于所述待测网格点中心的偏移值(误差补偿值)，由于本发明实施例中在测试的过程中需要多个工作组运动到待测网格点，从而判断每个工作组相对于待测网格点中心的偏移值，由于需要通过相机拍摄计算偏移值，因此为了避免多个工作组与待测网格点中心出现重叠现象无法从拍摄图片中获取精确的偏移值，本
发明实施例中每个工作组上的标志点都位于透明物料上，便于拍摄。
101.作为一种可选的实施方式，本实施例可以选取设定数个待测网格点，也可以将标准板上所有的网格点作为待测网格点，为了节约测试成本提高测试效率，可以通过如下方式确定待测网格点：
102.按照x轴和y轴方向分别间隔设定数量个网格点的方式，从标准板上选取待测网格点。
103.作为一种可选的实施方式，所述相机以及多个工作组移动到待测网格点之前，还包括如下步骤：
104.步骤1：确定多个工作组的初始坐标，其中所述初始坐标是在相机的视野中心以及多个工作组的标志点对准标准板上的中心网格点时确定的；
105.需要说明的是，初始坐标可以通过人工控制工作组移动进行人工标定，具体可以通过控制多个工作组以及相机移动到标准板上的中心网格点，并通过观测相机拍摄的画面控制多个工作组的标志点以及相机视野中心对准标准板上的中心网格点时，通过相机拍摄对准时的画面确定每个工作组以及相机的初始坐标。
106.可选的，本实施例中标准板上的中心网格点可由人工预先标定，所述中心网格点的选取基准为靠近标准板中心位置的网格点。
107.需要说明的是，由于多个工作组需要移动到中心网格点，此时测量的工作组的初始坐标可以是工作组的轴坐标。
108.步骤2：根据所述多个工作组的初始坐标确定所述多个工作组分别移动到待测网格点的工作组标准坐标。
109.本发明实施例标定初始坐标之后，可以基于标准板上相邻待测网格点在x轴方向和y轴方向具有固定间隔的特征，计算出每个待测网格点相对于所述初始网格点在x轴方向和y轴方向的距离，从而基于所述初始坐标确定出每个工作组移动到待测网格点的坐标，需要说明的是，此时确定出的工作组的坐标是未进行误差补偿的坐标，只是基于标准板上待测网格点之间的固定位置关系确定出的理想的工作组坐标，但由于实际误差，此时确定出的工作组的坐标都是存在定位误差的，需要通过下述步骤进行误差补偿。
110.步骤3：确定所述多个工作组的标志点位于对应的工作组标准坐标时，所述多个工作组相对于所述待测网格点中心的误差补偿值。
111.通过上述步骤，本发明实施例可以建立一个误差补偿集合，该集合中每个工作组在每个待测网格点上都对应一个误差补偿值。
112.作为一种可选的实施方式，本发明实施例还可以将相机作为一个工作组件，确定所述相机的视野中心相对于所述待测网格点中心的相机误差补偿值。
113.作为一种可选的实施方式，所述相机与至少一个工作组具有固定的相对位置关系；那么根据测得的相机在每个待测网格点的误差补偿值，从而确定与相机具有固定位置关系的工作组在每个待测网格点的误差补偿值，这种方式可以节省控制工作组运动的运动装置，所述运动装置包括但不限于安装有滑轨和滑轮的装置，具体的校正方式如下：
114.1)根据所述相机处于不同的网格点的相机误差补偿值对所述相机的视野中心的坐标进行校正；
115.2)根据校正后的所述相机的坐标以及所述固定的相对位置关系，对与所述相机具
有固定的相对位置关系的至少一个工作组的坐标进行校正。
116.下面以两个工作组且一个工作组与相机具有固定位置关系的场景为例，对本实施例提供的一种定位误差校正的方法进行详细说明。
117.如图5所示，本实施例的工作场景包括：
118.1)承载工件的工作台500，工作区域501；
119.2)可在x轴和y轴方向移动的运动组1、在x轴和y轴方向与运动组1有固定相对位置关系且可在z轴方向运动的相机；以及在x轴方向和y轴方向与相机有固定相对位置关系且可在z轴方向运动的工作组1；
120.其中，运动组1用于带动相机和工作组1在x轴和y轴运动。
121.相机视野中心的标志点为refpoint1。
122.工作组1相对于相机视野中心的固定偏差为(xoft,yoft)。
123.3)可在x轴和y轴方向移动的运动组2，在x轴和y轴方向与运动组2有固定相对位置关系且可在z轴方向运动的工作组2，工作组2上固定有透明物料，透明物料上有标记图案的标志点，工作组2的标志点为refpoint2。
124.需要说明的是，相机和工作组1的x轴方向和工作组2的x轴方向平行，相机和工作组1的y轴方向和工作组2的y轴方向平行；相机运动的z轴方向和x轴与y轴组成的平面垂直，工作组1运动的z轴方向和x轴与y轴组成的平面垂直，工作组2运动的z轴方向和x轴与y轴组成的平面垂直。
125.如图6所示，准备进行误差测量，标准板600放置在工作台601上的示意图。
126.1)标准板上均匀分布具有标记图案的网格点，其中网格点的标志点为refpoint3，放置于工作台601的工作区域；且标准板能够覆盖工作台的工作区域；
127.2)标准板沿着运动组1和运动组2的x轴方向和y轴方向均匀分布refpoint3；任意相邻的两个refpoint3中心之间的间距固定为l；
128.3)标准板上最靠近x轴负方向和y轴负方向的refpoint3为第(0,0)个refpoint3。
129.如图7a-图7b所示，初始位置标定和误差测量示意图，其中，图7a为初始位置标定和误差测量的侧向示意图，图7b为初始位置标定和误差测量的相机视野的示意图，具体操作步骤如下：
130.1)将标准板固定放置于工作台上，标准板上的网格点refpoint3阵列的x轴方向和运动组(工作组)的x轴方向平行，refpoint3阵列的y轴方向和运动组(工作组)的y轴方向平行；
131.2)通过运动组1和运动组2分别控制相机和工作组2运动至标准板中心位置，并调整相机和工作组2在z轴方向运动，以使相机视野能够看清标准板上的第(mo,no)个refpoint3和工作组2上的refpoint2；
132.3)调整相机和工作组2在x-y平面运动，以使相机视野中心、工作组2上的refpoint2和第(mo,no)个refpoint3中心完全对准，记录此时运动组1的轴坐标(xo1,yo1)，运动组2的轴坐标为(xo2,yo2)；
133.即当运动组1的轴坐标为(xo1,yo1)，运动组2的轴坐标为(xo2,yo2)时，相机视野中心和refpoint2以及第(mo,no)个refpoint中心完全对准。
134.如图8所示，误差测量-选择待测网格点示意图，具体筛选方式如下：
135.基于网格点分布方式为阵列分布，且任意在x轴或y轴相邻的两个标志点refpoint3的中心点之间的间距固定为l，则第(mi,ni)个refpoint3相对第(mo,no)个refpoint3的位移偏差(xmi,yni)满足如下公式：
136.xmi＝(mi-mo)*l；
137.yni＝(ni-no)*l；
138.具体的可以按图8所示的方式，在工作台800上的标准板801上选取若干refpoint3作为待测网格点。本发明实施例对如何选取待测网格点的方法不作过多限定。
139.误差测量的具体测量步骤如下所示：
140.1)若测量第(mi,ni)个待测网格点的误差补偿值，则待测网格点(mi,ni)相对于第(mo,no)个refpoint3的位移偏差为(xmi,yni)，其中：
141.xmi＝(mi-mo)*l；
142.yni＝(ni-no)*l。
143.2)控制运动组1运动至(xo1+xmi,yo1+yni)，控制运动组2运动至(xo2+xmi,yo2+yni)；
144.3)调整相机和工作组2在z向运动，使得相机视野中同时可以看清测量点refpoint3和工作组2的refpoint2，如图7a-图7b初始位置标定和误差测量示意图所示；
145.4)相机拍照测量；
146.获取此时相机视野中心相对于refpoint3的误差补偿值(e1x_i,e1y_i)；以及此时refpoint2相对于refpoint3的误差补偿值(e2x_i,e2y_i)；
147.在所有待测网格点重复执行上述1)～4)的操作，直到所有待测网格点的误差补偿值测量完成，根据所有待测网格点的误差补偿值，生成定位误差补偿表。
148.其中，定位误差补偿表如下表所示：
[0149][0150]
本实施例中由于运动组与工作组，运动组与相机具有固定相对位置关系，所以通过运动组的轴位置处的误差补偿值能确定出工作组的误差补偿值。
[0151]
如图9所示，误差补偿应用示意图，具体误差补偿应用的步骤如下：
[0152]
实际工作时，工作台900的工作区域901应撤掉标准板，放入实际工件；
[0153]
工作组1的refpoint1和工作组2的refpoint2需要同时对准实际工作件的工作点902，进行协助工作；假设实际工作点相对于第(mo,no)个refpoint3中心的位移偏差为(xmr,ynr)；
[0154]
当设备完全没有误差时，运动组1运动至(xo1+xmr-xoft,yo1+ynr-yoft)，运动组2运动至(xo2+xmr,yo2+ynr)时，则工作组1的refpoint1和工作组2的refpoint2完全对准，但若存在定位误差，则通过下述操作即可实现精密协作：
[0155]
1)从误差补偿表中获取实际工作点附近的4个待测网格点a、b、c、d；其中，所述待测网格点与实际工作点的分布关系如图11所示。
[0156]
2)根据每个工作组位于所述各待测网格点处的误差补偿值，线性计算每个工作组位于实际工作点处的坐标。
[0157]
其中，相机位于实际工作点处的坐标为(x1d,y1d)，即运动组1控制相机位于实际工作点处时的轴位置为(x1d,y1d)；工作组2位于实际工作点处的坐标为(x2d,y2d)，即运动组2控制工作组2位于实际工作点处时的轴位置为(x2d,y2d)。
[0158]
具体的，相机位于4个网格点处的坐标分别为(x1_i1，y1_i1)、(x1_i2，y1_i2)、(x1_i3，y1_i3)、(x1_i4，y1_i4)；对应的，相机位于4个网格点处的误差补偿值分别为(e1x_i1，e1y_i1)，(e1x_i2，e1y_i2)，(e1x_i3，e1y_i3)，(e1x_i4，e1y_i4)；
[0159]
同样的，工作组2位于4个网格点处的坐标分别为(x2_i1，y2_i1)、(x2_i2，y2_i2)、(x2_i3，y2_i3)、(x2_i4，y2_i4)；对应的，工作组2位于4个网格点处的误差补偿值分别为(e2x_i1，e2y_i1)，(e2x_i2，e2y_i2)，(e2x_i3，e2y_i3)，(e2x_i4，e2y_i4)。
[0160]
本实施例利用多个网格点的误差补偿值以及坐标对工作组的坐标进行校正，基于定位误差的线性等比缩放特征，具体的原理如下。
[0161]
如图10a-图10b所示，实际基板和理想基板的坐标关系示意图，其中，实际基板1000上的工作点padn(xpadn，ypadn)相对于理想基板1001上的基准点padnj在x轴和y轴方向的偏移量为(xpadn_ofs，ypadn_ofs)；理想基板的x轴和y轴方向的长度分别为(xglass_length，yglass_width)。
[0162]
实际基板上选取的四个标志点分别是mark1(xp1,yp1)、mark2(xp2,yp2)、mark3(xp3,yp3)、mark4(xp4,yp4)，实际基板上选取的四个标志点与理想基板上的四个标志点一一对应，其中，理想基板上四个标志点分别是mark1j(0,0)、mark2j(xglass_length,0)、mark3j(0,yglass_width)、mark4j(xglass_length,yglass_width)。
[0163]
则通过如下公式对实际基板上任一工作点r的坐标进行校正，得到校正后的坐标(x，y)；
[0164][0165][0166]
x＝(1-α1)(1-α2)xp1+α1
×
(1-α2)xp2+(1-α1)α2
×
xp3+α1
×
α2
×
xp4；
[0167]
y＝(1-α1)(1-α2)yp1+α1(1-α2)yp2+(1-α1)α2
×
yp3+α1
×
α2
×
yp4。
[0168]
上述根据4个点的理想坐标和实际坐标，基于定位误差的线性等比缩放特征，确定任意点的校正坐标，下面以与工作点对应的4个网格点的误差补偿值，以及2个工作组协同工作为例，对本发明实施例中的校正方法进行详细说明。
[0169]
如图11所示的网格点误差补偿值获取示意图，根据4个网格点处(网格点a、网格点b、网格点c、网格点d)的误差，线性计算位于实际工作点1100(校正后的工作点)的工作组1的轴位置(x1d,y1d)和工作组2的轴位置(x2d,y2d)，工作组1位于4个网格点处的坐标分别为(x1_i1，y1_i1)、(x1_i2，y1_i2)、(x1_i3，y1_i3)、(x1_i4，y1_i4)；对应的，工作组1位于4个网格点处的误差补偿值分别为(e1x_i1，e1y_i1)，(e1x_i2，e1y_i2)，(e1x_i3，e1y_i3)，(e1x_i4，e1y_i4)；同样的，工作组2位于4个网格点处的坐标分别为(x2_i1，y2_i1)、(x2_i2，y2_i2)、(x2_i3，y2_i3)、(x2_i4，y2_i4)；对应的，工作组2位于4个网格点处的误差补偿
值分别为(e2x_i1，e2y_i1)，(e2x_i2，e2y_i2)，(e2x_i3，e2y_i3)，(e2x_i4，e2y_i4)；具体的计算方法如下：
[0170]
x1d＝(1-α1)*(1-α2)*(x1_i1-e1x_i1)+α1*(1-α2)*(x1_i2-e1x_i2)+(1-α1)*α2*(x1_i3-e1x_i3)+α1*α2*(x1_i4-e1x_i4)-xoft；
[0171]
y1d＝(1-α1)*(1-α2)*(y1_i1-e1y_i1)+α1*(1-α2)*(y1_i2-e1y_i2)+(1-α1)*α2*(y1_i3-e1y_i3)+α1*α2*(y1_i4-e1y_i4)-yoft；
[0172]
x2d＝(1-α1)*(1-α2)*(x2_i1-e2x_i1)+α1*(1-α2)*(x2_i2-e2x_i2)+(1-α1)*α2*(x2_i3-e2x_i3)+α1*α2*(x2_i4-e2x_i4)；
[0173]
y2d＝(1-α1)*(1-α2)*(y2_i1-e2y_i1)+α1*(1-α2)*(y2_i2-e2y_i2)+(1-α1)*α2*(y2_i3-e2y_i3)+α1*α2*(y2_i4-e2y_i4)；
[0174]
α1＝(xo1+xmr-x1_i1)/(x1_i2-x1_i1)＝(xo2+xmr
–
x2_i1)/(x2_i2-x2_i1)；
[0175]
α2＝(yo1+ynr-y1_i1)/(y1_i3-y1_i1)＝(yo2+ynr
–
y2_i1)/(y2_i3-y2_i1)。
[0176]
3)控制运动组1运动至(x1d,y1d)，控制运动组2运动至(x2d,y2d)，实现工作组1和工作组2的精密协同工作。
[0177]
如图12所示，本发明实施例还提供一种定位误差校正的具体实施流程，该流程具体实施步骤如下所示：
[0178]
步骤1200、确定多个工作组的初始坐标，所述初始坐标是在相机的视野中心以及多个工作组的标志点对准标准板上的中心网格点时确定的；
[0179]
步骤1201、根据所述多个工作组的初始坐标确定所述多个工作组分别移动到待测网格点的工作组标准坐标；
[0180]
步骤1202、确定所述多个工作组的标志点位于对应的工作组标准坐标时，所述多个工作组相对于所述待测网格点中心的误差补偿值；
[0181]
步骤1203、将多个工作组处于不同的待测网格点的误差补偿值确定为误差补偿集合；
[0182]
步骤1204、从误差补偿集合中获取与工作台上的工作点之间距离最近的多个网格点的误差补偿值；
[0183]
步骤1205、基于定位误差的线性等比缩放特征，根据所述每个工作组位于多个网格点的坐标以及对应的误差补偿值对移动到所述工作点的每个工作组的坐标进行校正。
[0184]
本发明实施例还提供一种标准板，所述标准板上分布有带标记图案的网格点，所述标准板用于测量多个工作组移动到所述网格点处的误差补偿值。所述标准板的示意图如图3所示，所述标准板300上分布有带标记图案的网格点301。
[0185]
实施例2
[0186]
基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种定位误差校正的装置，由于该装置即是本发明实施例中的方法中的装置，并且该装置解决问题的原理与该方法相似，因此该设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
[0187]
如图13所示，该装置包括：
[0188]
获取单元1300，用于从误差补偿集合中获取与工作台上的工作点之间距离最近的多个网格点的误差补偿值，所述误差补偿集合包括多个工作组处于不同的网格点的误差补偿值，所述误差补偿值通过相机拍摄的多个工作组的标志点与标准板上的网格点的位置图
像确定，所述标准板位于所述工作台上且覆盖所述工作台的工作区域；
[0189]
校正单元1301，用于根据所述多个网格点的误差补偿值对移动到所述工作点的所述多个工作组的坐标进行校正。
[0190]
作为一种可选的实施方式，通过如下方式确定误差补偿值：
[0191]
若相机以及多个工作组移动到待测网格点，且所述相机的视野中心包含所述多个工作组的标志点以及待测网格点，则根据相机拍摄的多个工作组的标志点与标准板上的待测网格点的位置图像，确定所述多个工作组的标志点相对于所述待测网格点中心的误差补偿值，所述标志点位于工作组的透明物料上。
[0192]
作为一种可选的实施方式，所述相机以及多个工作组移动到待测网格点之前，所述获取单元还用于：
[0193]
确定多个工作组的初始坐标，其中所述初始坐标是在相机的视野中心以及多个工作组的标志点对准标准板上的中心网格点时确定的；
[0194]
根据所述多个工作组的初始坐标确定所述多个工作组分别移动到待测网格点的工作组标准坐标；
[0195]
确定所述多个工作组的标志点相对于所述待测网格点中心的误差补偿值，包括：
[0196]
确定所述多个工作组的标志点位于对应的工作组标准坐标时，所述多个工作组相对于所述待测网格点中心的误差补偿值。
[0197]
作为一种可选的实施方式，所述获取单元还用于：
[0198]
确定所述相机的视野中心相对于所述待测网格点中心的相机误差补偿值。
[0199]
作为一种可选的实施方式，所述相机与至少一个工作组具有固定的相对位置关系；所述校正单元还用于：
[0200]
根据所述相机处于不同的网格点的相机误差补偿值对所述相机的视野中心的坐标进行校正；
[0201]
根据校正后的所述相机的坐标以及所述固定的相对位置关系，对与所述相机具有固定的相对位置关系的至少一个工作组的坐标进行校正。
[0202]
作为一种可选的实施方式，所述校正单元具体用于：
[0203]
基于定位误差的线性等比缩放特征，根据所述每个工作组位于多个网格点的坐标以及对应的误差补偿值对移动到所述工作点的每个工作组的坐标进行校正。
[0204]
实施例3
[0205]
基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种定位误差校正的设备，由于该设备即是本发明实施例中的方法中的设备，并且该设备解决问题的原理与该方法相似，因此该设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
[0206]
如图14所示，该设备包括处理器1400和存储器1401，所述存储器用于存储所述处理器可执行的程序，所述处理器用于读取所述存储器中的程序并执行如下步骤：
[0207]
从误差补偿集合中获取与工作台上的工作点之间距离最近的多个网格点的误差补偿值，所述误差补偿集合包括多个工作组处于不同的网格点的误差补偿值，所述误差补偿值通过相机拍摄的多个工作组的标志点与标准板上的网格点的位置图像确定，所述标准板位于所述工作台上且覆盖所述工作台的工作区域；
[0208]
根据所述多个网格点的误差补偿值对移动到所述工作点的所述多个工作组的坐
标进行校正。
[0209]
作为一种可选的实施方式，通过如下方式确定误差补偿值：
[0210]
若相机以及多个工作组移动到待测网格点，且所述相机的视野中心包含所述多个工作组的标志点以及待测网格点，则根据相机拍摄的多个工作组的标志点与标准板上的待测网格点的位置图像，确定所述多个工作组的标志点相对于所述待测网格点中心的误差补偿值，所述标志点位于工作组的透明物料上。
[0211]
作为一种可选的实施方式，所述相机以及多个工作组移动到待测网格点之前，所述处理器还被配置为执行：
[0212]
确定多个工作组的初始坐标，其中所述初始坐标是在相机的视野中心以及多个工作组的标志点对准标准板上的中心网格点时确定的；
[0213]
根据所述多个工作组的初始坐标确定所述多个工作组分别移动到待测网格点的工作组标准坐标；
[0214]
确定所述多个工作组的标志点相对于所述待测网格点中心的误差补偿值，包括：
[0215]
确定所述多个工作组的标志点位于对应的工作组标准坐标时，所述多个工作组相对于所述待测网格点中心的误差补偿值。
[0216]
作为一种可选的实施方式，所述处理器还被配置为执行：
[0217]
确定所述相机的视野中心相对于所述待测网格点中心的相机误差补偿值。
[0218]
作为一种可选的实施方式，所述相机与至少一个工作组具有固定的相对位置关系；所述处理器还被配置为执行：
[0219]
根据所述相机处于不同的网格点的相机误差补偿值对所述相机的视野中心的坐标进行校正；
[0220]
根据校正后的所述相机的坐标以及所述固定的相对位置关系，对与所述相机具有固定的相对位置关系的至少一个工作组的坐标进行校正。
[0221]
作为一种可选的实施方式，所述处理器被配置为执行：
[0222]
基于定位误差的线性等比缩放特征，根据所述每个工作组位于多个网格点的坐标以及对应的误差补偿值对移动到所述工作点的每个工作组的坐标进行校正。
[0223]
基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如下方法的步骤：
[0224]
从误差补偿集合中获取与工作台上的工作点之间距离最近的多个网格点的误差补偿值，所述误差补偿集合包括多个工作组处于不同的网格点的误差补偿值，所述误差补偿值通过相机拍摄的多个工作组的标志点与标准板上的网格点的位置图像确定，所述标准板位于所述工作台上且覆盖所述工作台的工作区域；
[0225]
根据所述多个网格点的误差补偿值对移动到所述工作点的所述多个工作组的坐标进行校正。
[0226]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0227]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的设备。
[0228]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令设备的制造品，该指令设备实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0229]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0230]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种定位误差校正的方法，其特征在于，该方法包括：从误差补偿集合中获取与工作台上的工作点之间距离最近的多个网格点的误差补偿值，所述误差补偿集合包括多个工作组处于不同的网格点的误差补偿值，所述误差补偿值通过相机拍摄的多个工作组的标志点与标准板上的网格点的位置图像确定，所述标准板位于所述工作台上且覆盖所述工作台的工作区域；根据所述多个网格点的误差补偿值对移动到所述工作点的所述多个工作组的坐标进行校正。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过如下方式确定误差补偿值：若相机以及多个工作组移动到待测网格点，且所述相机的视野中包含所述多个工作组的标志点以及待测网格点，则根据相机拍摄的多个工作组的标志点与标准板上的待测网格点的位置图像，确定所述多个工作组的标志点相对于所述待测网格点中心的误差补偿值，所述标志点位于工作组的透明物料上。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述相机以及多个工作组移动到待测网格点之前，还包括：确定多个工作组的初始坐标，其中所述初始坐标是在相机的视野中心以及多个工作组的标志点对准标准板上的中心网格点时确定的；根据所述多个工作组的初始坐标确定所述多个工作组分别移动到待测网格点的工作组标准坐标；确定所述多个工作组的标志点相对于所述待测网格点中心的误差补偿值，包括：确定所述多个工作组的标志点位于对应的工作组标准坐标时，所述多个工作组相对于所述待测网格点中心的误差补偿值。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述多个工作组的标志点相对于所述待测网格点中心的误差补偿值，还包括：确定所述相机的视野中心相对于所述待测网格点中心的相机误差补偿值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述相机与至少一个工作组具有固定的相对位置关系；还包括：根据所述相机处于不同的网格点的相机误差补偿值对所述相机的视野中心的坐标进行校正；根据校正后的所述相机的坐标以及所述固定的相对位置关系，对与所述相机具有固定的相对位置关系的至少一个工作组的坐标进行校正。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个网格点的误差补偿值对移动到所述工作点的所述多个工作组的坐标进行校正，包括：基于定位误差的线性等比缩放特征，根据所述每个工作组位于多个网格点的坐标以及对应的误差补偿值对移动到所述工作点的每个工作组的坐标进行校正。7.基于权利要求1～6任一所述方法的一种标准板，其特征在于，所述标准板上分布有带标记图案的网格点，所述标准板用于测量多个工作组移动到所述网格点处的误差补偿值。8.一种定位误差校正的装置，其特征在于，该装置包括：获取单元，用于从误差补偿集合中获取与工作台上的工作点之间距离最近的多个网格
点的误差补偿值，所述误差补偿集合包括多个工作组处于不同的网格点的误差补偿值，所述误差补偿值通过相机拍摄的多个工作组的标志点与标准板上的网格点的位置图像确定，所述标准板位于所述工作台上且覆盖所述工作台的工作区域；校正单元，用于根据所述多个网格点的误差补偿值对移动到所述工作点的所述多个工作组的坐标进行校正。9.一种定位误差校正的设备，其特征在于，该设备包括处理器和存储器，所述存储器用于存储所述处理器可执行的程序，所述处理器用于读取所述存储器中的程序并执行权利要求1～6任一所述方法的步骤。10.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1～6任一所述方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种定位误差校正的方法、装置及设备，用于对多个工作组协同工作产生的定位误差进行校正，实现多个工作组精密协同工作，提高工作效率。该方法包括：从误差补偿集合中获取与工作台上的工作点之间距离最近的多个网格点的误差补偿值，所述误差补偿集合包括多个工作组处于不同的网格点的误差补偿值，所述误差补偿值通过相机拍摄的多个工作组的标志点与标准板上的网格点的位置图像确定，所述标准板位于所述工作台上且覆盖所述工作台的工作区域；根据所述多个网格点的误差补偿值对移动到所述工作点的所述多个工作组的坐标进行校正。行校正。行校正。


技术研发人员：王广炎 冯晓庆 吕海波 黄振东
受保护的技术使用者：合肥欣奕华智能机器股份有限公司
技术研发日：2020.11.09
技术公布日：2022/5/25