[發明專利]基于視覺定位的物料上架自動碼放方法及系統

在審

• 申請號: 202110771115.0
• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113516720A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 孫高磊;凌桂林;黎國棟;曹康;羅小軍;吳豐禮
• 申請（專利權）人: 廣東拓斯達科技股份有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G01B11/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 張艷美;趙貫杰

1.一種基于視覺定位的物料上架自動碼放方法，其特征在于，用于放置物料的料架包括左右兩列相對層疊設置的若干料框，彼此相鄰上下兩所述料框之間具有用于承載所述物料端部的插槽，所述碼放方法包括：

提供一用于碼放所述物料的機器人、視覺裝置和帶動所述視覺裝置移動以對所述料架上的不同層的所述料框分別拍攝圖像的移動臂；

分別對所述視覺裝置和所述移動臂與所述機器人之間的坐標系進行坐標標定；

通過所述移動臂帶動所述視覺裝置移至所述料架的任一層，拍攝圖像，獲取所述料架該層兩所述料框的料框圖像，對所述料框圖像處理，得到該所述料框圖像中位于兩所述料框之間的中心點圖像坐標；

根據所述視覺裝置和所述機器人之間的坐標標定關系，對所述中心點圖像坐標進行轉換，得到中心點機器人坐標；

根據所述料架中同一層的兩所述料框之間的中心點與所述插槽的間距，對所述中心點機器人坐標進行調整，以得到機器人執行物料插放的初始坐標；

根據所述移動臂與所述機器人之間的坐標標定關系，對所述初始坐標進行調整，得到機器人動作的執行坐標。

2.根據權利要求1所述的基于視覺定位的物料上架自動碼放方法，其特征在于，所述移動臂與所述機器人之間的坐標系標定方法包括：

記錄視覺裝置和機器人位于起始位置時位于機器人末端的參照標識物的圖像坐標P(u₁，v₁)，并將該圖像坐標P(u₁，v₁)轉換為機器人坐標Q(x₁，y₁)；

所述機器人和所述視覺裝置沿下移，每次移動一個插槽層的距離，每移動一層記錄該層的所述參照標識物的圖像坐標P(u_i，v_i)，以及機器人坐標Q(x_i，y_i)，i為所述料架的層數，i≥2；

計算后續若干層的參照標識物的所述機器人坐標Q(x_i，y_i)與起始位置的機器人坐標Q(x₁，y₁)的差值，并將計算結果描繪在X-Y坐標系中，根據數據擬合法，擬合出機器人坐標Q(x_i，y_i)的偏移量Q′(x′_i，y′_i)的模型方程。

3.根據權利要求1所述的基于視覺定位的物料上架自動碼放方法，其特征在于，所述料框的左右兩端分別具有一尖端，彼此相鄰上下兩所述料框的所述尖端之間的空隙形成所述插槽，兩所述尖端的端點與所述料框的中心點位于同一水平線上，所述中心點圖像坐標的獲取方法包括：

在所述料框圖像中，于兩所述料框的輪廓的外側生成一豎直的參考線，計算所述尖端輪廓區域各點與所述參考線之間的距離，找出所述尖端輪廓區域距離所述參考線最近的點，即為所述料框的端點，從而得到兩所述料框的外側尖端的端點圖像坐標；

根據所述料框圖像中兩所述料框的端點圖像坐標，計算兩所述端點的中點坐標，即為所述中心點圖像坐標。

4.根據權利要求1所述的基于視覺定位的物料上架自動碼放方法，其特征在于，所述料架中每一層的兩所述料框之間的中心點與所述插槽的間距的獲取方法包括：

預置一插槽層所對應的中心點圖像坐標和初始坐標；

將該預置的所述中心點圖像坐標轉換為與其對應的中心點機器人坐標，并計算該中心點機器人坐標與預置的所述初始坐標的差值，以得到所述間距。

5.根據權利要求1所述的基于視覺定位的物料上架自動碼放方法，其特征在于，在所述機器人根據所述執行坐標對所述物料進行插放作業時，所述視覺裝置對下一層的所述料框進行拍攝工作，并進行該層的所述執行坐標的計算。