[發明專利]機器人視覺引導方法、裝置及設備

在審

• 申請號: 201710940096.3
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107756398A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 周全
• 申請（專利權）人: 深圳市功夫機器人有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J19/02
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司44414
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于機器人技術領域，尤其涉及一種機器人視覺引導方法、裝置及設備。

背景技術

目前工業機器人(機械臂)作業的動作有些是靠人工設定好移動路徑點(way point)和路徑點順序、速度，定義機器需要執行的動作。該方案的缺點是靈活性(flexibility)低，每個動作的執行都是由人工編程設定好的，機器人(機械臂)的智能性和靈活性較差，不能適應不同的工作場景或者不斷變化的一個工作場景。例如，某大型加工中心擁有若干臺同一型號CNC(Computer numerical control，數控機床)，每臺CNC配備一臺機器人執行上下夾具作業。隨著運行時間推移，不同CNC/機器人工作單元出現上下夾具作業的精度不一致問題。

發明內容

本發明實施例提供一種機器人視覺引導方法、裝置及設備，以解決現有機器人(機械臂)的智能性和靈活性較差，不能適應不同的工作場景或者不斷變化的一個工作場景的問題。

本發明實施例的第一方面提供了一種機器人視覺引導方法，包括：

在機械手臂運動到指定位置后發送圖像獲取指令至圖像獲取單元，以使所述圖像獲取單元根據所述圖像獲取指令獲取目標物體的圖像，所述圖像獲取單元設置在所述機械手臂上；

接收所述圖像獲取單元發送的所述圖像，根據預存的物體特征和地標特征，分析得到所述圖像中的所述目標物體和目的地；

從所述圖像中提取所述目標物體的幾何形狀，獲取所述目標物體的輪廓特征點，且從所述圖像中提取所述目的地的幾何形狀，獲取所述目的地的輪廓特征點；

根據所述目標物體的輪廓特征點確定所述目標物體的坐標，且根據所述目的地的輪廓特征點確定所述目的地的坐標；

根據所述目標物體的坐標和所述目的地的坐標，確定當前作業位置；

根據設置在所述機械臂上手爪的當前位置和所述當前作業位置，確定移動路徑；

根據所述移動路徑發送動作指令給所述機械臂和所述手爪，以使所述機械臂和所述手爪根據所述動作指令執行移動所述目標物體的動作。

可選的，所述圖像獲取單元為可對焦相機；

在所述發送圖像獲取指令至圖像獲取單元之前，還包括：

接收測距傳感器在所述機械手臂運動到指定位置后，測量的所述機械手臂與所述目標物體的目標距離，所述測距傳感器設置在所述機械手臂上；

根據預存的距離與電壓的關系，確定所述目標距離對應的目標電壓，根據所述目標電壓調整所述可對焦相機的焦距。

可選的，在所述發送圖像獲取指令至圖像獲取單元之前，還包括：

接收旋轉指令，所述旋轉指令攜帶旋轉方向和旋轉角度；

根據所述旋轉方向和所述旋轉角度控制旋轉單元旋轉，所述旋轉單元設置在所述機械手臂上，所述圖像獲取單元通過所述旋轉單元與所述機械手臂連接。

可選的，根據所述目標物體的坐標和所述目的地的坐標，確定當前作業位置包括：

計算所述目的地的坐標與所述目標物體的坐標的差值；

根據預存的作業位置初始值和所述差值，確定所述當前作業位置。

本發明實施例的第二方面提供了一種機器人視覺引導裝置，包括；

圖像獲取指令發送單元，用于在機械手臂運動到指定位置后發送圖像獲取指令至圖像獲取單元，以使所述圖像獲取單元根據所述圖像獲取指令獲取目標物體的圖像，所述圖像獲取單元設置在所述機械手臂上；

圖像接收單元，用于接收所述圖像獲取單元發送的所述圖像，根據預存的物體特征和地標特征，分析得到所述圖像中的所述目標物體和目的地；

特征點獲取單元，用于從所述圖像中提取所述目標物體的幾何形狀，獲取所述目標物體的輪廓特征點，且從所述圖像中提取所述目的地的幾何形狀，獲取所述目的地的輪廓特征點；

坐標確定單元，用于根據所述目標物體的輪廓特征點確定所述目標物體的坐標，且根據所述目的地的輪廓特征點確定所述目的地的坐標；

作業位置確定單元，用于根據所述目標物體的坐標和所述目的地的坐標，確定當前作業位置；

移動路徑確定單元，用于根據設置在所述機械臂上手爪的當前位置和所述當前作業位置，確定移動路徑；

動作指令發送單元，用于根據所述移動路徑發送動作指令給所述機械臂和所述手爪，以使所述機械臂和所述手爪根據所述動作指令執行移動所述目標物體的動作。

可選的，所述圖像獲取單元為可對焦相機；

所述裝置還包括：