[發明專利]基于三維視覺的物料分揀方法和裝置

在審

• 申請號: 202011531191.6
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112509145A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 王森森;宋明岑;朱虹
• 申請（專利權）人: 珠海格力智能裝備有限公司;珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: G06T17/20
• 分類號: G06T17/20;G06T7/11;G06T5/00;G06K9/62
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 白雪

本發明公開了一種基于三維視覺的物料分揀方法和裝置。其中，該方法包括：獲取物料圖像，其中，物料圖像為三維點云圖像，物料圖像中包括待分揀物料；對三維點云圖像所包含的點云數據進行處理，得到待分揀物料的位置信息；控制機器人根據位置信息對待分揀物料進行分揀。本發明解決了現有的物料分揀方法無法準確對物料進行分揀的技術問題。

技術領域

本發明涉及自動控制領域，具體而言，涉及一種基于三維視覺的物料分揀方法和裝置。

背景技術

在制造業中，流水線式生產是一種最常見的生產形式。在這種生產形式中，物料分揀工作是其中一個非常關鍵的環節，物料分揀主要是按照一定的分類原則將多種類型的生產物料分門別類擺置在規定的位置。

在傳統生產線上，物料的分揀主要采用人工分揀的方法，對于長時間作業來說，采用人工分揀的方式不僅耗時耗力，還可能造成分揀錯誤。即使采用工業機器人進行物料的分揀，工業機器人的一系列運動也都是用示教或離線編程的方法，所有動作和擺放位置都要預先嚴格的設定，一旦工業機器人的工作環境條件有所變化，的就可能造成工業機器人抓取錯誤。

針對上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明實施例提供了一種基于三維視覺的物料分揀方法和裝置，以至少解決現有的物料分揀方法無法準確對物料進行分揀的技術問題。

根據本發明實施例的一個方面，提供了一種基于三維視覺的物料分揀方法，包括：獲取物料圖像，其中，物料圖像為三維點云圖像，物料圖像中包括待分揀物料；對三維點云圖像所包含的點云數據進行處理，得到待分揀物料的位置信息；控制機器人根據位置信息對待分揀物料進行分揀。

進一步地，基于三維視覺的物料分揀方法還包括：控制投影器將結構光投影至待分揀物料上，并控制圖像采集設備進行圖像采集，得到條紋圖像；根據條紋圖像確定三維點云圖像。

進一步地，基于三維視覺的物料分揀方法還包括：對點云數據進行濾波處理，得到第一點云數據；對第一點云數據進行分割處理，得到多個點云集合；確定每個點云集合對應的外接最小幾何體；獲取外接最小幾何體對應的幾何體數據，其中，幾何體數據至少包括：外接最小幾何體的中心坐標以及姿態，外接最小幾何體的中心坐標表征了外接最小幾何體所包圍的待分揀物料的中心坐標，姿態表征了外接最小幾何體所包圍的待分揀物料的朝向。

進一步地，基于三維視覺的物料分揀方法還包括：獲取預設的高度區間范圍；基于預設的高度區間范圍從點云數據中過濾掉工作臺對應的點云數據，得到第二點云數據，其中，待分揀物料放置在工作臺上；獲取第二點云數據中每個點云數據對應的鄰域；確定每個點云數據到對應的鄰域中所包含的其他點云數據的平均距離；從第二點云數據中過濾掉平均距離大于預設距離的點云數據，得到第一點云數據。

進一步地，基于三維視覺的物料分揀方法還包括：對第一點云數據進行歐式聚類，得到多個點云集合。

進一步地，基于三維視覺的物料分揀方法還包括：在對第一點云數據進行分割處理，得到多個點云集合之后，獲取每個點云集合中的點云數據在三維空間中預設方向上的平均值；將平均值最小的點云集合設置為待處理點云集合；獲取待處理點云集合對應的外接最小幾何體。

進一步地，基于三維視覺的物料分揀方法還包括：根據待分揀物料的位置信息確定機器人的目標坐標點以及機器人姿態；控制機器人按照機器人姿態移動至目標坐標點，以對待分揀物料進行分揀。

根據本發明實施例的另一方面，還提供了一種基于三維視覺的物料分揀裝置，包括：獲取模塊，用于獲取物料圖像，其中，物料圖像為三維點云圖像，物料圖像中包括待分揀物料；處理模塊，用于對三維點云圖像所包含的點云數據進行處理，得到待分揀物料的位置信息；分揀模塊，用于控制機器人根據位置信息對待分揀物料進行分揀。