[發(fā)明專利]微特電機生產(chǎn)線上復(fù)雜光照環(huán)境下的導(dǎo)線抓取系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810921432.4
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN108972556B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅志華;許亮;呂帥
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J19/00;B25J19/04
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

1.一種微特電機生產(chǎn)線上復(fù)雜光照環(huán)境下的導(dǎo)線抓取系統(tǒng)，其特征在于，包括：

用于獲取微特電機生產(chǎn)線上的導(dǎo)線及周圍區(qū)域的圖像信息的圖像采集裝置；

與所述圖像采集裝置通信連接，用于對所述圖像信息進行分析處理以得出所述導(dǎo)線在所述微特電機生產(chǎn)線上的位置以及姿態(tài)信息的工控機；

與所述工控機連接，用于當接收到所述工控機發(fā)送的控制指令時，移動至所述位置處以對所述導(dǎo)線進行抓取的機器人；

所述工控機包括控制器、圖像處理模塊以及存儲模塊，所述控制器分別與所述圖像處理模塊和所述存儲模塊連接；

所述系統(tǒng)還包括：

與所述控制器連接的信息反饋裝置，所述信息反饋裝置用于當所述機器人移動至所述位置處時，將抓取信息和到位信息傳輸至打扣機以將所述導(dǎo)線裝配至微特電機；

所述工控機具體用于基于圖像預(yù)處理對所述圖像信息的亮暗進行判斷，并在所述圖像信息為亮圖像時，基于所述導(dǎo)線邊緣區(qū)域的梯度確定所述圖像信息中光照強度的方向，生成所述導(dǎo)線的區(qū)域序列及所述導(dǎo)線的抓取參考點序列，計算所述導(dǎo)線的抓取位置并進行位姿誤差矯正；當所述圖像信息為暗圖像時，基于所述圖像預(yù)處理和形態(tài)學(xué)處理獲取所述導(dǎo)線在所述圖像信息中的區(qū)域和特征，確定所述導(dǎo)線的抓取參考點以確定所述導(dǎo)線的抓取區(qū)域，從而確定所述導(dǎo)線的位置和姿態(tài)信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微特電機生產(chǎn)線上復(fù)雜光照環(huán)境下的導(dǎo)線抓取系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

與所述控制器連接的顯示裝置，所述顯示裝置用于顯示所述位置、所述姿態(tài)信息、抓取時間以及抓取的速度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微特電機生產(chǎn)線上復(fù)雜光照環(huán)境下的導(dǎo)線抓取系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

與所述控制器連接的報警裝置，所述報警裝置用于對抓取所述導(dǎo)線過程中出現(xiàn)的故障進行報警提示。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微特電機生產(chǎn)線上復(fù)雜光照環(huán)境下的導(dǎo)線抓取系統(tǒng)，其特征在于，所述工控機還用于當導(dǎo)線抓取系統(tǒng)暫停時，依據(jù)所述機器人前一時刻的抓取信息、到位信息以及所述打扣機前一時刻的裝配信息對所述機器人的當前抓取信息、當前到位信息以及所述打扣機的當前裝配信息進行重置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的微特電機生產(chǎn)線上復(fù)雜光照環(huán)境下的導(dǎo)線抓取系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集裝置具體為CCD面陣相機和圖像采集卡。

6.一種微特電機生產(chǎn)線上復(fù)雜光照環(huán)境下的導(dǎo)線抓取方法，基于權(quán)利要求1至5任意一項所述的微特電機生產(chǎn)線上復(fù)雜光照環(huán)境下的導(dǎo)線抓取系統(tǒng)，其特征在于，包括：

工控機通過圖像采集裝置獲取微特電機生產(chǎn)線上的導(dǎo)線及周圍區(qū)域的圖像信息；

所述工控機對所述圖像信息進行分析處理以得出所述導(dǎo)線在所述微特電機生產(chǎn)線上的位置以及姿態(tài)信息，包括：

所述工控機基于圖像預(yù)處理對所述圖像信息的亮暗進行判斷，并在所述圖像信息為亮圖像時，基于所述導(dǎo)線邊緣區(qū)域的梯度確定所述圖像信息中光照強度的方向，生成所述導(dǎo)線的區(qū)域序列及所述導(dǎo)線的抓取參考點序列，計算所述導(dǎo)線的抓取位置并進行位姿誤差矯正；當所述圖像信息為暗圖像時，基于所述圖像預(yù)處理和形態(tài)學(xué)處理獲取所述導(dǎo)線在所述圖像信息中的區(qū)域和特征，確定所述導(dǎo)線的抓取參考點以確定所述導(dǎo)線的抓取區(qū)域，從而確定所述導(dǎo)線的位置和姿態(tài)信息；

所述工控機控制機器人移動至所述位置處以對所述導(dǎo)線進行抓取；

當所述機器人移動至所述位置處時，信息反饋裝置將抓取信息和到位信息傳輸至打扣機以將所述導(dǎo)線裝配至微特電機。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微特電機生產(chǎn)線上復(fù)雜光照環(huán)境下的導(dǎo)線抓取方法，其特征在于，所述對所述圖像信息進行分析處理具體包括：

對所述圖像信息進行預(yù)處理以得出所述導(dǎo)線在所述微特電機生產(chǎn)線上的位置范圍；

獲取所述預(yù)處理后的圖像信息的像素灰度值以確定所述導(dǎo)線所處的光照環(huán)境；

對所述預(yù)處理后的圖像信息進行多特征提取以確定所述導(dǎo)線在所述微特電機生產(chǎn)線上的位置以及姿態(tài)信息。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微特電機生產(chǎn)線上復(fù)雜光照環(huán)境下的導(dǎo)線抓取方法，其特征在于，所述圖像信息預(yù)處理具體為：

高斯濾波和中值濾波處理。