[發(fā)明專利]一種基于雙目視覺的管棒材拆捆系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2019-11-25
• 公開（公告）號: CN111232346B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設計）人: 馬立東;仝浩源;馬立峰;孟進禮;王榮軍;梁蘇蘇
• 申請（專利權）人: 太原科技大學;海安太原科大高端裝備及軌道交通技術研發(fā)中心
• 主分類號: B65B69/00
• 分類號: B65B69/00
• 代理公司: 北京巨弘知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11673
• 代理人: 王輝

本發(fā)明提供了一種基于雙目視覺的管棒材拆捆系統(tǒng)，包括上位機、機器人控制器、機器人、移動軌道和末端執(zhí)行器，其中，末端執(zhí)行器上安裝第一影像裝置、第二影像裝置和位移傳感器，位移傳感器用于在管棒材表面形成水平激光線，第一影像裝置和第二影像裝置，用于拍攝管棒材、水平激光線的圖像，以及水平激光線發(fā)生畸變的圖像，移動軌道，用于機器人在移動軌道上移動；上位機，用于獲取所述所述第一影像裝置和第二影像裝置拍攝的圖像，并對圖像進行處理；機器人控制器，用于接收上位機的指令，并控制機器人執(zhí)行指令，機器人，執(zhí)行上位機的指令。本發(fā)明能夠準確確定綁絲的位置，并在管棒材之間的縫隙出剪切綁絲有效方式對管棒材的損傷。

技術領域

本發(fā)明涉及智能制造技術領域，特別涉及一種基于雙目視覺的管棒 材拆捆系統(tǒng)。

背景技術

近年來，國內(nèi)外對工業(yè)機器人技術的發(fā)展越來越重視。隨著我國人 口結構的變化，勞動人口已經(jīng)逐年下降到72％，勞動者工資成本急劇上 升，許多企業(yè)感覺到工荒和利潤率下降，使用機器人降低生產(chǎn)成本成為 企業(yè)提升競爭力的必然選擇。

鋼鐵工業(yè)是自動化程度較高的流程工業(yè)之一，特鋼棒材精整過程由 矯直、拆捆與探傷等多個工序構成，存在諸多轉(zhuǎn)運頻繁、環(huán)境惡劣、勞 動繁重、安全風險大的作業(yè)過程，急需推動工業(yè)機器人的工程化應用， 進一步提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。截止2017年，國內(nèi)鋼鐵行業(yè)的機器人 密度為4臺以下，遠低于制造業(yè)的平均水平49臺，距離發(fā)達國家200臺以上的水平差距巨大。未來，我國鋼鐵行業(yè)的機器人密度將達到70臺， 局部工序可達400臺以上。以特鋼棒材精整過程作為切入點，推動冶金 工業(yè)機器人的研發(fā)與工程化應用具有重要意義。

當前，在特鋼棒材精整生產(chǎn)線上首先需要對管棒材進行拆捆和打捆 操作。打捆已經(jīng)有現(xiàn)成的專機，而拆捆需要依賴人工操作，勞動強度大， 成本高。因此利用拆捆機器人系統(tǒng)，完成智能化自動拆捆具有十分重大 的研究意義。在當前的工業(yè)生產(chǎn)中，對于機械臂的使用多采用示教系統(tǒng)， 然而工業(yè)環(huán)境復雜多變，實際拆捆位置與理想位置可能存在很大誤差， 特鋼棒材精整區(qū)域轉(zhuǎn)運頻繁、危險及人工作業(yè)繁重。

因此，為了解決現(xiàn)有技術中的問題，需要一種基于雙目視覺的管棒 材拆捆系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種一種基于雙目視覺的管棒材拆捆系統(tǒng)， 其特征在于，所述系統(tǒng)包括上位機、機器人控制器、機器人、移動軌道 和末端執(zhí)行器，其中，

所述末端執(zhí)行器上安裝第一影像裝置、第二影像裝置和位移傳感器， 所述位移傳感器用于在管棒材表面形成水平激光線，所述第一影像裝置 和第二影像裝置，用于拍攝管棒材、水平激光線的圖像，以及水平激光 線發(fā)生畸變的圖像，

所述移動軌道，用于機器人在所述移動軌道上移動；

所述上位機，用于獲取所述所述第一影像裝置和第二影像裝置拍攝 的圖像，并對圖像進行處理；

所述機器人控制器，用于接收上位機的指令，并控制機器人執(zhí)行指 令，所述機器人，執(zhí)行上位機的指令。

在一個較佳的實施例中，機器人在拆捆之前，對機器人進行手眼標 定。

在一個較佳的實施例中，第一影像裝置、第二影像裝置拍攝管棒材 以及水平激光線的圖像，發(fā)送至上位機進行處理，包括：

預處理，對圖像進行二值化處理，將圖像上的像素點的灰度值設置 為0或255；

提取水平激光線區(qū)域，通過閾值分割的方法提取所述水平激光線區(qū) 域。

在一個較佳的實施例中，通過如下閾值分割的方法提取水平激光線 區(qū)域：

輸入圖像f(i，j)，進行如下變換輸出圖像g(i，j)：

其中T為閾值；