[發明專利]一種工件抓取模板的生成方法及系統

在審

• 申請號: 201811041799.3
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109146939A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 左方睿;宗成星;楊躒
• 申請（專利權）人: 中科新松有限公司
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;B25J13/08
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種工件抓取模板的生成方法，其特征在于，包括：

獲取機器人對參考工件多角度拍攝的圖像，其中，所述參考工件的表面貼附有抓取點標記；

根據所述圖像對所述參考工件的三維模型進行重建，生成工件抓取模板，其中，所述工件抓取模板包括所述抓取點標記所標示的所述參考工件上可抓取點的位置。

2.根據權利要求1所述的工件抓取模板的生成方法，其特征在于，所述獲取機器人對參考工件多角度拍攝的圖像，包括：

利用機器人力控拖動技術，通過拖動機器人末端調整所述機器人末端上深度相機的位姿，以改變所述深度相機的拍攝視角且拍攝到全部所述抓取點標記；

在每個所述拍攝視角下利用所述深度相機拍攝所述參考工件的單幀二維圖像和單幀三維圖像。

3.根據權利要求2所述的工件抓取模板的生成方法，其特征在于，所述根據所述圖像對所述參考工件的三維模型進行重建，生成工件抓取模板，包括：

在機器人基坐標系下對所述三維圖像進行配準，得到所述參考工件在所述機器人基坐標系下的工件三維模型數據；

基于所述二維圖像和所述三維圖像，識別所述抓取點標記，得到所述抓取點標記在所述機器人基坐標系下的標記點坐標數據；

合并所述工件三維模型數據和所述標記點坐標數據；

重設工件坐標系，將合并后的所述工件三維模型數據和所述標記點坐標數據變換至所述工件坐標系中，得到所述工件抓取模板。

4.根據權利要求3所述的工件抓取模板的生成方法，其特征在于，在機器人基坐標系下對所述三維圖像進行配準，包括：

基于所述深度相機在所述機器人基坐標系下的位姿，對所述三維圖像進行粗配準；

基于最近點迭代算法對經粗配準后的三維圖像進行精配準。

5.一種工件抓取模板的生成系統，其特征在于，包括機器人、參考工件和處理器；

所述機器人用于對所述參考工件進行多角度拍攝，所述參考工件的表面貼附有抓取點標記；

所述處理器用于獲取機器人對參考工件多角度拍攝的圖像，并根據所述圖像對所述參考工件的三維模型進行重建，生成工件抓取模板，其中，所述工件抓取模板包括所述抓取點標記所標示的所述參考工件上可抓取點的位置。

6.根據權利要求5所述的工件抓取模板的生成系統，其特征在于，所述機器人包括拖動示教系統、機器人末端和設置于所述機器人末端的深度相機；

所述拖動示教系統用于利用機器人力控拖動技術，通過拖動機器人末端進行示教；

所述機器人末端用于通過力控拖動來調整所述深度相機的位姿，以改變所述深度相機的拍攝視角且拍攝到全部所述抓取點標記；

所述深度相機用于在每個所述拍攝視角下拍攝所述參考工件的單幀二維圖像和單幀三維圖像。

7.根據權利要求6所述的工件抓取模板的生成系統，其特征在于，所述機器人上還設置有拖動示教按鈕和相機采集按鈕；

所述機器人末端具體用于在所述拖動示教按鈕被按下時，通過力控拖動來調整所述深度相機的位姿，以改變所述深度相機的拍攝視角且拍攝到全部所述抓取點標記；

所述深度相機具體用于在所述相機采集按鈕被按下時，在每個所述拍攝視角下拍攝所述參考工件的單幀二維圖像和單幀三維圖像。

8.根據權利要求6所述的工件抓取模板的生成系統，其特征在于，所述處理器包括圖像獲取模塊、圖像配準模塊、圖像識別模塊、圖像合并模塊和抓取模板生成模塊；

所述圖像獲取模塊用于獲取所述二維圖像和所述三維圖像；

所述圖像配準模塊用于在機器人基坐標系下對所述三維圖像進行配準，得到所述參考工件在所述機器人基坐標系下的工件三維模型數據；

所述圖像識別模塊用于基于所述二維圖像和所述三維圖像，識別所述抓取點標記，得到所述抓取點標記在所述機器人基坐標系下的標記點坐標數據；

所述圖像合并模塊用于合并所述工件三維模型數據和所述標記點坐標數據；

所述抓取模板生成模塊用于重設工件坐標系，將合并后的所述工件三維模型數據和所述標記點坐標數據變換至所述工件坐標系中，得到所述工件抓取模板。