[發明專利]一種工業環境下工業機器人分層式定位方法

在審

• 申請號: 201711227931.5
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108090418A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 張毅;張瀚;楊利達;汪宇翔;戴健春
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/32;G06K9/46
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明涉及一種工業環境下工業機器人分層式定位方法，屬于物體定位領域。包含如下步驟：S1：根據雙目視覺系統采集需定位物體的圖像信息；S2：物體的圖像信息，采用MeanShift算法進行初步處理，切割出目標圖片信息；S3：針對目標圖片信息，使用改進后SURF算法對目標區域進行興趣點對的匹配以及篩選；S4：根據匹配和篩選出的興趣點對，利用三角形測量算法計算出點位的三維坐標，精確定位物體三維坐標。本發明針對工業機器人進行抓取物品操作時定位耗時長，精度低問題提出了一種新的分層式目標物體定位方法，避免了無關點對整體結果的影響，提高了整體匹配精度，加快了整體匹配速度。

技術領域

本發明屬于物體定位領域，涉及一種工業環境下工業機器人分層式定位方法。

背景技術

隨著工業化的普及，人們對工業機器人性能要求越來越高。在過去二十年，工業機器人已經廣泛應用于煙包碼垛，物流分類，工業生產等多個工業環境自主操作任務，而拾取和放置操作是工業機器人的主要任務之一。工業機器人抓取方法通常采用的是預先描點再重復操作，這種方式魯棒性差，不能應對工業上的一些突發情況且工作形勢單一，對所抓取物品擺放位置精度要求很高，限制了工業機器人在工業中的柔性運用。視覺傳感器的引入有效的提高了工業機器人抓取魯棒性，能及時反饋物體信息及其三維坐標。借助視覺系統的工業機器人不需要對工業機器人進行離線編程，可節約大量的編程時間，提高生產效率和系統柔性程度，進一步提升工業機器人的加工效率。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種工業環境下工業機器人分層式定位方法，針對工業機器人進行抓取物品操作時定位耗時長，精度低問題提出了一種新的分層式目標物體定位方法。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種工業環境下工業機器人分層式定位方法，包含如下步驟：

S1：根據雙目視覺系統采集需定位物體的圖像信息；

S2：物體的圖像信息，采用MeanShift算法進行初步處理，切割出目標圖片信息；

S3：針對目標圖片信息，使用改進后SURF算法對目標區域進行興趣點對的匹配以及篩選；

S4：根據匹配和篩選出的興趣點對，利用三角形測量算法計算出點位的三維坐標，精確定位物體三維坐標。

進一步，步驟S2具體為：

S21：通過MeanShift向量與漸變協調將x朝向x＝x+Δx的方向移動點，經過多次迭代之后滿足平均向量指向數據最密集點mh(x)，

其中，fh,G(x)為標準密度梯度估計為梯度密度的估計概率，mh,G(x)為標準密度的數據最密集點，h為MeanShift算法所選高斯球半徑，c為MeanShift算法所選單位球體的體積；

S22：給定一個初始點x，核函數G(x)，容許誤差ε，MeanShift算法循環執行如下步驟：

S221：計算mh(x)；

S222：把mh(x)值賦予x；