[發(fā)明專利]一種工件抓取模板的生成方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811041799.3
• 申請(qǐng)日: 2018-09-07
• 公開（公告）號(hào): CN109146939A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 左方睿;宗成星;楊躒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中科新松有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/33
• 分類號(hào): 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

本發(fā)明公開了一種工件抓取模板的生成方法及系統(tǒng)，其中，工件抓取模板的生成方法，包括：獲取機(jī)器人對(duì)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(diǎn)標(biāo)記；根據(jù)所述圖像對(duì)所述參考工件的三維模型進(jìn)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(diǎn)標(biāo)記所標(biāo)示的所述參考工件上可抓取點(diǎn)的位置。本發(fā)明解決了抓取工件時(shí)導(dǎo)入模型工作量大及難于指定抓取點(diǎn)的問題，提高了機(jī)器人三維視覺抓取系統(tǒng)的部署速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及三維重建技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種工件抓取模板的生成方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于人工智能技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于機(jī)器人的自動(dòng)化要求逐漸變高，這就要求機(jī)器人能夠根據(jù)人的指令對(duì)物體進(jìn)行自主的抓取以及搬運(yùn)等操作。

目前，在流水線上利用機(jī)器人抓取工件時(shí)，都是通過攝像頭獲取工件圖像數(shù)據(jù)，并通過圖像處理等方式進(jìn)行工件的定位及抓取。但是，現(xiàn)有技術(shù)的這種機(jī)器人視覺抓取方法具有若干缺點(diǎn)。具體地，該機(jī)器人視覺抓取方法需要很大的計(jì)算量，需要從照片信息計(jì)算出產(chǎn)品尺寸和產(chǎn)品位置。其次，由于計(jì)算過程復(fù)雜，從而導(dǎo)致操作的時(shí)效性較差。而且，無法對(duì)抓取點(diǎn)進(jìn)行定位，只能進(jìn)行粗略地抓取，容易損傷工件。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提出一種工件抓取模板的生成方法及系統(tǒng)，以提高機(jī)器人三維視覺抓取系統(tǒng)的部署速度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種工件抓取模板的生成方法，包括：

獲取機(jī)器人對(duì)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(diǎn)標(biāo)記；

根據(jù)所述圖像對(duì)所述參考工件的三維模型進(jìn)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(diǎn)標(biāo)記所標(biāo)示的所述參考工件上可抓取點(diǎn)的位置。

進(jìn)一步地，所述獲取機(jī)器人對(duì)參考工件多角度拍攝的圖像，包括：

利用機(jī)器人力控拖動(dòng)技術(shù)，通過拖動(dòng)機(jī)器人末端調(diào)整所述機(jī)器人末端上深度相機(jī)的位姿，以改變所述深度相機(jī)的拍攝視角且拍攝到全部所述抓取點(diǎn)標(biāo)記；

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

進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述圖像對(duì)所述參考工件的三維模型進(jìn)行重建，生成工件抓取模板，包括：

在機(jī)器人基坐標(biāo)系下對(duì)所述三維圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，得到所述參考工件在所述機(jī)器人基坐標(biāo)系下的工件三維模型數(shù)據(jù)；

基于所述二維圖像和所述三維圖像，識(shí)別所述抓取點(diǎn)標(biāo)記，得到所述抓取點(diǎn)標(biāo)記在所述機(jī)器人基坐標(biāo)系下的標(biāo)記點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)；

合并所述工件三維模型數(shù)據(jù)和所述標(biāo)記點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)；

重設(shè)工件坐標(biāo)系，將合并后的所述工件三維模型數(shù)據(jù)和所述標(biāo)記點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)變換至所述工件坐標(biāo)系中，得到所述工件抓取模板。

進(jìn)一步地，在機(jī)器人基坐標(biāo)系下對(duì)所述三維圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，包括：

基于所述深度相機(jī)在所述機(jī)器人基坐標(biāo)系下的位姿，對(duì)所述三維圖像進(jìn)行粗配準(zhǔn)；

基于最近點(diǎn)迭代算法對(duì)經(jīng)粗配準(zhǔn)后的三維圖像進(jìn)行精配準(zhǔn)。

另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種工件抓取模板的生成系統(tǒng)，包括機(jī)器人、參考工件和處理器；

所述機(jī)器人用于對(duì)所述參考工件進(jìn)行多角度拍攝，所述參考工件的表面貼附有抓取點(diǎn)標(biāo)記；

所述處理器用于獲取機(jī)器人對(duì)參考工件多角度拍攝的圖像，并根據(jù)所述圖像對(duì)所述參考工件的三維模型進(jìn)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(diǎn)標(biāo)記所標(biāo)示的所述參考工件上可抓取點(diǎn)的位置。