[發明專利]一種用于機器人三維不規則物體自動識別及抓取的方法

有效

• 申請號: 201911346789.5
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111136656B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 楊鋒
• 申請（專利權）人: 上海智殷自動化科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J19/02;G06K9/62;G06T7/73
• 代理公司: 天津英揚昊睿專利代理事務所(普通合伙) 12227
• 代理人: 吳揚

本發明提供一種用于機器人三維不規則物體自動識別及抓取的方法，其具體操作方法為：前期數據收集、數據測試、數據分析、機器人運動到抓取點位姿，實現對鎖具的抓取。本發明增加了對三維不規則類型物體的自動識別及抓取，通過線激光3D相機獲取三維不規則物體的表面信息，相機安裝在機器人末端法蘭盤，當工件到達機器人掃描區域，機器人攜帶相機做直線運動掃描產品表面，以獲取產品表面信息，對不同規格的產品一一進行掃描獲取整個產品的點云庫，對于每一種規格類型的產品，通過機器人示教抓取點并記錄該示教點，再通過公式2?5，將當前掃描工件信息轉換為當前機器人抓取位置點，從而實現對工件抓取。

技術領域

本發明涉及工業自動化領域，尤其涉及一種用于機器人三維不規則物體自動識別及抓取的方法。

背景技術

在國家智能制造大戰略背景下，特別是近年來物流領域的飛速發展，對物體進行自動化分揀、識別及抓取的需求越來越多，目前市場上主流的自動識別及抓取機器人系統，主要是通過提取物體表面即二維平面特征并針對該特征進行模板匹配，因此當前的自動識別及抓取機器人系統只能完成對規則類型物體進行自動識別和抓取，如快遞箱的識別及抓取，但該類型產品無法實現對不規則三維物體進行識別和抓取?；诖宋宜踞槍蛻籼岢龅牟灰巹t類型物體(如集裝箱用鎖具)自動識別和抓取的需求，提出了一種適用于機器人三維不規則物體自動識別及抓取方法。

發明內容

根據以上技術問題，本發明提供一種用于機器人三維不規則物體自動識別及抓取的方法，其具體操作方法為：

一、前期數據收集：由于客戶鎖具規格多樣，各個產品形狀和姿態各異，針對于此，客戶端軟件首先通過采集各個鎖具圖像，提取鎖具中關鍵特征，同時建立各個產品的點云庫，并存儲在客戶端軟件中；

二、數據測試：將相機安裝在機器人末端法蘭盤上，確定相機安裝在指定位置，將被工件放置在工作臺的上，當工件到達機器人掃描區域，機器人攜帶相機做直線運動掃描產品表面，以獲取產品表面信息；

三、數據分析：當機器人開始識別和抓取鎖具時，機器人通過末端夾持的線激光3維相機從指定位置開始掃描鎖具，獲得鎖具的圖像，該圖像存儲于客戶端軟件中，客戶端軟件通過該圖像與自身存儲的點云庫進行匹配，確立產品型號，如果該型號產品存在，則客戶端軟件通過該圖像中的關鍵特征與點云庫進行匹配，通過確立鎖具抓取點位姿，客戶端通過Socket通信，將該位姿發送給機器人；

四、機器人運動到抓取點位姿，實現對鎖具的抓取。

所述相機為線激光3維相機。

所述相機指定位置確定方法為：

機器人相機標定主要用于確認相機坐標系和機器人末端法蘭盤位置的關系即獲取

Step1:打印視覺標定版，標定版一般由相機廠商給出，按其使用要求進行打印即可；

Step2:將標定板置于平整開闊的位置，且保證機器人位姿可達；

Step3:通過在機器人末端安裝針尖工具，并示教該工具，確立工具坐標系與機器人世界坐標系的關系該工具主要用于標定板的標定；

Step4:通過使用機器人末端安裝針尖，示教出標定板的工件坐標系，其中坐標軸的中心點為工件坐標系的原點，坐標系的方向如下圖1所示，記當前工件坐標系為

Step5:移動相機至標定板正上方，使得相機打出的激光線與標定板的X軸對齊，沿著激光線的方向相機到標定板的距離一致，沿著相機長度方向即與激光線垂直的方向，相機到標定板的距離也一致，換句話說，相機上的安裝平面與標定板平面平行，此時實現了相機坐標系與標定板坐標系方向對齊；