[發明專利]一種視覺定位分揀方法

有效

• 申請號: 201310744852.7
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103706571A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 張棟棟;郭靜;羅華;燕小強
• 申請（專利權）人: 西安航天精密機電研究所
• 主分類號: B07C5/00
• 分類號: B07C5/00;B25J13/08;B25J19/04
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 陳廣民

技術領域

本發明屬于機械自動化領域，具體涉及一種基于六自由度工業機器人視覺定位分揀方法，可應用在物流、裝配生產線等行業。

背景技術

目前，工業機器人已大量應用于汽車及汽車零部件制造業、機械加工行業、電子電氣行業等領域中?，F在工業中應用的機器人的工作方式大都采用示教再現，即通過示教編程存儲起來的工作程序可重復進行預期工作，這樣機器人到達目標點的位姿是固定的，每次的動作都是重復進行。這種示教再現的工作方式局限性很大，在對于一些物料擺放位置未知的情況下，工業機器人的使用受到了限制，特別是針對粘連在一起的工件，工業機器人在作業時很難準確的判斷工件位置坐標、工件的類型，從而無法達到對工件進行分揀的目的。

本發明涉及的分揀區域中待分揀工件和工作臺必須具有明顯灰度差。

發明內容

為了克服背景技術中的缺陷，本發明提供了一種可準確獲取多個粘連在一起的工件位置坐標、工件類型的視覺定位分揀方法。

本發明的具體技術方案是：

一種視覺定位分揀方法，其特征在于，包括以下步驟：

1】獲取所有待分揀工件在圖像坐標系下的坐標值；其具體步驟是：

1.1】拍攝圖片，對圖片進行預處理，提取圖片的感興趣部分；

1.2】通過灰度閾值分割的方法，將圖片處理為黑白圖片，獲取待分揀工件的圖像；

1.3】在步驟1.2】的待分揀工件的圖像中，利用最小外接圓法提取可包括所有待分揀工件的圓形圖像輪廓，并獲取圓形圖像輪廓的中心點坐標；

1.4】根據步驟1.3】中的中心點坐標，選擇圓形圖像輪廓的最小外接正方形區域；

1.5】對步驟1.4】中的最小外接正方形區域進行全局掃描，確定所有待分揀工件的坐標；

2】將圖像坐標系下的所有待分揀工件的坐標值轉換到機器人坐標系下的坐標；

3】機械手基于機器人坐標系下的待分揀工件的坐標值，分別對待分揀工件進行拾取，將待分揀工件擺放到指定位置。

上述步驟1.5】的具體步驟是：

1.5.1】設定面積小于待分揀工件的正方形區域，對最小外接正方形進行全局掃描；

1.5.2】設定灰度閾值T，確定正方形區域是否為待檢測工件；若正方形區域灰度閾值滿足閾值T的要求，則認為正方形區域為待分揀工件并保留，否則舍棄；

1.5.3】分別對保留的正方形區域中所有點坐標求平均值，確定每一待分揀工件的坐標。

上述步驟2】采用二維轉換的方法獲得機器人坐標系下待分揀工件的坐標值。

本發明的有益效果是：

1、本發明采用的方法可使機器人很好的適應環境，能夠自主識別帶分揀工件，進行任務操作，從而擴大了機器人在物流、裝備生產線等行業的應用，在實現機器人的柔性化和智能化的前提下，提高機器人的生產效率和可靠性。

2、本發明采用最小外接圓法以及設定邊長小于待檢測工件的正方形區域，能夠很好的識別粘連在一起的待分揀工件，并準確的獲取待分揀工件的坐標。

附圖說明

圖1為本發明的具體流程圖。

具體實施方式

本發明提供了一種可準確、快速的獲取多個待分揀的工件位置坐標、工件類型的視覺定位分揀方法。

在采用本發明時，需要圖像采集設備、工控機、顯示器以及機器人本體組成。圖像采集設備采用維工業相機，工控機以工控板為核心，以工控板和轉接板組成的CPU模塊將標準計算機擴展總線擴展于無源底板上，各模塊連于無源底板，從而實現通過標準計算機擴展總線與工控主板進行數據交換實現相應模塊的功能；工業相機與工控機的通訊采用以太網通訊，顯示器采用普通顯示器。

工作時，工業相機采集到的圖像，利用圖像處理技術和模式識別技術準確、快速提取待分揀工件在圖像坐標系下的坐標值，并根據坐標轉換技術將圖像坐標轉換到機器人坐標系下的坐標，最后將坐標和工件類別信息靈活發送至工控機，工控機控制機器人準確將待分揀工件進行拾取。

本發明的具體方法是：

步驟1】利用工業相機拍照，對拍攝的圖片進行處理，并最終獲取所有待分揀工件在圖像坐標系下的坐標值（X₁，Y₁）；

該步驟的具體是：

步驟1.1】拍攝圖片，對圖片進行預處理，提取圖片的感興趣部分；在該步驟中本發明采用的預處理方法是金字塔圖像分割方法，將實際圖像縮小得到圖片感興趣的部分；

步驟1.2】通過灰度閾值分割的方法，將圖片處理為黑白圖片，獲取待分揀工件的圖像；