[發(fā)明專利]基于機器人的物體表面淺凹槽輪廓提取方法、裝置、電子設備和存儲介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110426228.7
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113052863A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設計）人: 李輝;魏海永;王昭欽;張帥;丁有爽;邵天蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 梅卡曼德（北京）機器人科技有限公司
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T3/00;G06T7/10
• 代理公司: 北京科石知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11595
• 代理人: 徐紅崗

本申請公開了一種基于機器人的物體表面淺凹槽輪廓提取方法、基于機器人的物體表面淺凹槽輪廓提取裝置、電子設備和計算機可讀存儲介質(zhì)。基于機器人的物體表面淺凹槽輪廓提取方法包括：獲取物體表面二維圖像；對圖像進行圖像均衡操作；對均衡后的圖像進行圖像分割操作；根據(jù)分割后的圖像確定淺凹槽并提取淺凹槽輪廓。本發(fā)明即便在所需填充的凹槽較淺時，也能夠準確識別并提取。本發(fā)明還包括一種基于凹槽輪廓識別的凹槽填充方法，能夠針對不同的凹槽實施專用于該凹槽的填充方式，從而大大提高填充精度。本發(fā)明還包括一種基于機器人移動速度控制的凹槽填充方法，根據(jù)凹槽寬度控制機器人的移動速率，能夠準確填充寬窄不一的凹槽，提高了填充的精度。本發(fā)明還包括一種基于機器人的物體表面的非閉合凹槽填充方法，能夠提高該類凹槽的填充精度。由此可見，本發(fā)明解決了使用機器人進行凹槽填充的場景中出現(xiàn)的方方面面的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及B25智能機器人領(lǐng)域，更具體而言，特別涉及一種基于機器人的物體表面淺凹槽輪廓提取方法、基于機器人的物體表面淺凹槽輪廓提取裝置、電子設備和存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

目前，隨著智能程控機器人的廣泛普及，已經(jīng)能夠借助智能程控機器人實現(xiàn)在物體表面的凹槽中填充填料的操作。然而，常規(guī)的智能機器人只能針對固定型號的物品以及固定的場景進行填料填充，這種情況下，機器人必須沿固定的軌跡以固定的移動速度和出料速度進行填充，該方法無法應用于固定物品以及固定場景之外的工業(yè)場景。即便借助已有的機器人視覺技術(shù)，針對不同的物品識別其表面的凹槽并確定填充軌跡進行填充，也難以做到既不欠料，也不堆料的精確的填充。一方面的難點在于無法準確識別所有的凹槽，另一方面的難點在于對具有不同的特性凹槽，使用同樣的填充規(guī)則進行填充的話，很容易出現(xiàn)凹槽內(nèi)填料的填充度不一致的問題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，提出了本發(fā)明以便克服上述問題或者至少部分地解決上述問題。具體地，本發(fā)明的創(chuàng)新之一在于，申請人發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)上述填充度不一致的問題的原因之一在于現(xiàn)有技術(shù)并沒有為不同的凹槽設置不同的填充方法，例如，當凹槽呈線條狀時，機器人必須邊移動邊填充，而當凹槽為一個點時，機器人必須精確識別點的位置并在該位置填充。因此本發(fā)明提出了一種先識別出凹槽類型，再讓機器人使用與該類型對應的填充方案進行填充的方法，從而大大提高了凹槽填充的精度。

本發(fā)明的創(chuàng)新之二在于，申請人發(fā)現(xiàn)，之所以難以準確識別所有的凹槽，其原因在于現(xiàn)有的機器人視覺技術(shù)使用物體的三維點云信息，即三維圖像信息進行識別，然而如果凹槽較淺，根據(jù)三維點云信息無法識別出該凹槽。因此本發(fā)明通過獲取物體表面的二維圖像，并對二維圖像執(zhí)行均衡，分割操作，從而能夠結(jié)合二維圖像準確識別并提取淺凹槽，大大提高了凹槽識別的能力。

本發(fā)明的創(chuàng)新之三在于，申請人發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)上述填充度不一致的問題的另一個原因在于現(xiàn)有技術(shù)中機器人的移動速度是固定，而出料速度也是固定的，這樣當一段凹槽有寬有窄的時候，機器人以平均的移動速度和出料速度執(zhí)行填充，因而無法填滿寬凹槽，并且會在淺凹槽處形成填料的堆積。因此本發(fā)明在不改變出料速度的前提下，針對不同的凹槽寬度調(diào)整機器人的移動速度，由此大大提高了凹槽填充的精確度。

本發(fā)明的創(chuàng)新之四在于，申請人發(fā)現(xiàn)雖然同為線條型凹槽，閉合凹槽和非閉合凹槽的特性也完全不同，不能使用相同的填充方案，特別是，對于非閉合凹槽，有確定的開口端，不能像閉合凹槽一樣任選填充的起始點，因而需要為非閉合凹槽開發(fā)專用的填充方法。因此本發(fā)明針對非閉合凹槽的特性提出了一種專用于物體表面非閉合凹槽的填充方法，從而大大提高了對非閉合凹槽填充的精度。

本申請權(quán)利要求和說明書所披露的所有方案均具有上述一個或多個創(chuàng)新之處，相應地，能夠解決上述一個或多個技術(shù)問題。

具體地，本申請?zhí)峁┮环N基于機器人的物體表面淺凹槽輪廓提取方法、基于機器人的物體表面淺凹槽輪廓提取裝置、電子設備和計算機可讀存儲介質(zhì)。

本申請的實施方式的基于機器人的物體表面淺凹槽輪廓提取方法包括：

獲取物體表面二維圖像；