[發明專利]基于機器視覺的揀書機器人

在審

• 申請號: 202210082120.5
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114602828A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 羅璠;譚汶易;薛超;劉欣濤
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B07C5/34
• 分類號: B07C5/34;B07C5/36;B07C5/38;G06V20/10;G06V10/22
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 萬青青

本發明公開了一種基于機器視覺的揀書機器人，包括：底盤，設置有多個滾輪；升降結構，設置于底盤；驅動電機，與滾輪和升降結構機械連接，驅動電機用于驅動滾輪滾動和驅動升降結構進行升降；定位模塊，定位模塊用于獲取揀書機器人的當前位置；機器視覺處理模塊，用于識別圖書信息；機械臂，設置于升降結構，機械臂與機器視覺處理模塊通信連接，機械臂用于根據機器視覺處理模塊識別的圖書信息拾取圖書；處理器，用于根據圖書拾取指令和定位模塊驅動揀書機器人到圖書位置，并通過機器視覺處理模塊識別圖書信息，驅動升降結構升降，并通過機械臂拾取圖書。在環境相對惡劣的倉庫也能很好地進行圖書分揀工作。

技術領域

本發明涉及圖書分揀技術領域，尤其是涉及一種基于機器視覺的揀書機器人。

背景技術

在機器視覺方面，相關技術中采取邊緣特征提取，完成物體規則與不規則地分類，可以有效地對物體的外觀瑕疵檢測，但是當物體外觀未發生缺損而發生裂縫等微小瑕疵時無法檢測。也有人提出了一種支持向量機和神經網絡混合的方法，并設計出了一種零件分揀系統，在傳送帶上可以實現對硬幣、齒輪和引腳管進行自動識別并分揀，但是對于圖書外觀極度相似但內容不同無法做到分揀。相關技術中有設計出一種可以識別物體、形狀及位置的可視化機器視覺系統，該系統可以有效辨別不同的物體，但是當物體重疊堆積擺放時不能夠對物體實現有效的識別。在圖書分揀方面，機器人大多用于采光效果較好、擺放較為規整的圖書館，而對于環境相對惡劣的倉庫，目前圖書分揀機器人仍處于空缺的狀態，市面上的機器人不能夠有效地解決光照亮度差異以及擺放位置偏移對于機器人的影響。

發明內容

本發明的目的在于克服上述技術不足，提出一種基于機器視覺的揀書機器人，解決現有技術中對于環境相對惡劣的倉庫圖書分揀十分困難的技術問題。

為達到上述技術目的，本發明的技術方案提供一種基于機器視覺的揀書機器人，包括：

底盤，設置有多個滾輪；

升降結構，設置于所述底盤；

驅動電機，與所述滾輪和所述升降結構機械連接，所述驅動電機用于驅動所述滾輪滾動和驅動所述升降結構進行升降；

定位模塊，所述定位模塊用于獲取所述揀書機器人的當前位置；

機器視覺處理模塊，用于識別圖書信息；

機械臂，設置于所述升降結構，所述機械臂與所述機器視覺處理模塊通信連接，所述機械臂用于根據所述機器視覺處理模塊識別的圖書信息拾取圖書；

處理器，與所述升降結構、所述驅動電機、所述定位模塊、所述機器視覺處理模塊和所述機械臂通信連接，所述處理器用于根據圖書拾取指令和所述定位模塊驅動所述揀書機器人到圖書位置，并通過機器視覺處理模塊識別所述圖書信息，驅動所述升降結構升降，并通過所述機械臂拾取圖書。

與現有技術相比，本發明提供的基于機器視覺的揀書機器人的有益效果包括：

基于機器視覺的揀書機器人包括：底盤、升降結構、驅動電機、定位模塊、機器視覺處理模塊、機械臂和處理器，底盤上設置的多個滾輪克服了機器人在貨架擺放較為狹窄情況下的轉向問題，通過定位模塊實現自動定位，通過機器視覺處理模塊智能識別圖書信息，采用機器視覺系列工業攝像頭實現對圖書邊緣和揀書機構距離書本實時距離的測量，克服了因圖書擺放不規整而造成的影響。再配合升降結構和機械臂，能夠很好地拾取多數量、多種類的圖書，可以成功到達圖書的上沿完成對其抓取，從而克服了因上層書本距離貨架頂層過近而無法取書的問題，在環境相對惡劣的倉庫也能很好地進行圖書分揀工作。