[發明專利]分揀多類工件的Delta機器人控制方法及系統

有效

• 申請號: 201611067728.1
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN106737664B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 蘇婷婷;王云寬;吳少泓;鄭軍;胡建華;王欣波;陸浩;張好劍;袁勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所;中國科學院自動化研究所(洛陽)機器人與智能裝備創新研究院
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;G06T7/00;G06T7/73
• 代理公司: 11482 北京瀚仁知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 宋寶庫

本發明涉及一種分揀多類工件的Delta機器人控制方法，包括圖像采集與信息處理：采集傳送帶上工件的圖像，記錄采集時間，并提取圖像中各個工件圖像的中心點像素坐標及類別信息；經過透視投影方程得到工件中心點物理坐標；將所述工件圖像對應的工件抓取任務增至工件抓取隊列；工件分揀：在執行抓取任務前，依據當前工件抓取隊列中各工件抓取任務的工件中心物理坐標，選擇優先執行的工件抓取任務；采用基于費拉里法的動態抓取算法進行工件的抓取和分類放置坐標的計算，并執行抓取任務。基于此本發明還提出了一種分揀多類工件的Delta機器人系統。本發明實現了通過一臺Delta機器人的對多類工件的抓取和分類放置，節省了成本和場地。

技術領域

本發明涉及工業機器人領域，具體涉及一種分揀多類工件的Delta機器人控制方法及系統。

背景技術

機器人技術日益成熟，并聯機器人由于其高速、輕質的特點，在生產線上運用越來越廣泛。Delta機器人主要應用于流水線包裝線上，尤其適用于傳送帶上零散工件的快速識別與抓取操作。

目前情況下，各個廠家的Delta機器人針對的大多是起始點及目標點位置固定的工作環境，這可以通過示教或離線編程等方法生成軌跡從而完成任務；少有針對起始點或者目標點未知以及復雜多變的工作環境的情況，例如在前進的傳送帶中抓取工件。同時傳統的工業生產線普遍針對單一特定的某種工件進行分揀，無法實現不同類別的工件分揀，因而無法滿足多種類別的任務需求，例如傳送帶中同時存在貼標簽的瓶蓋與不貼標簽的瓶蓋，或者不同顏色或形狀的瓶蓋類別。一些廠家可以實現不同類別工件的抓取，但是需要多臺Delta機器人，機器人需求較大，硬件成本較高。

發明內容

為了解決現有技術中的上述問題，本發明提出了一種分揀多類工件的Delta機器人控制方法及系統，實現了通過一臺Delta機器人的對多類工件的抓取和分類。

根據本發明的一方面，提出了一種分揀多類工件的Delta機器人控制方法，包括圖像采集與信息處理、以及工件分揀；

圖像采集與信息處理：

步驟A1，采集傳送帶上工件的圖像，記錄所述圖像采集時間，并提取所述圖像中各個工件圖像的中心點像素坐標及類別信息；

步驟A2，利用透視投影方程，將所述工件圖像的中心點像素坐標轉換為機器人坐標系下的工件中心物理坐標；

步驟A3，將所述工件圖像對應的工件抓取任務添加至工件抓取隊列，所述工件抓取隊列的每個工件抓取任務包含以下屬性:工件的圖像采集時間、工件中心物理坐標、工件的類別信息；

工件分揀：

步驟B1，在機器人執行抓取任務前，依據當前工件抓取隊列中各工件抓取任務的工件中心物理坐標，選擇優先執行的工件抓取任務；

步驟B2，機器人執行步驟B1中所選擇優先執行的工件抓取任務，進行工件的抓取和分類放置。

優選地，步驟1中提取所述圖像中各個工件圖像的中心點像素坐標及類別信息的方法為：利用局部模板匹配算法，將步驟A1中所述工件圖像與每個類別工件模板均進行局部模板匹配，得到所述工件圖像中心點的像素坐標以及類別信息。

優選地，所述的局部模板匹配，具體包括：

步驟A11，獲取對應類別工件模板的表示局部信息的局部模板；其中局部模板以主梯度方向和邊緣輪廓片段兩個特征為基礎對模板進行分割得到；

步驟A12，分別利用該類工件模板對應的局部模板依次遍歷步驟A1中所述工件圖像，搜索各局部模板的匹配，并記錄對應的匹配位置；依據各局部模板匹配中的相似度信息確定步驟A1中所述工件圖像的類別信息；