[發(fā)明專利]磁釘識別定位裝置、坐標機器人及磁釘識別定位方法

在審

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• 申請日: 2022-02-18
• 公開（公告）號: CN114509023A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設計）人: 封龍高;焦龍龍
• 申請（專利權）人: 湖南三一快而居住宅工業(yè)有限公司
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25;B25J9/16
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權代理有限公司 11250
• 代理人: 馬吉蘭

本發(fā)明涉及機器人技術領域，具體涉及一種磁釘識別定位裝置、坐標機器人及磁釘識別定位方法。磁釘識別定位裝置包括：激光器，適于設置在坐標機器人的Z軸桁架上且用于向模臺發(fā)射激光線；2D相機，適于設置在Z軸桁架上且用于拍攝模臺上的激光線；其中，2D相機可拍攝到激光器所發(fā)射的完整的激光線。本發(fā)明通過2D相機和激光發(fā)生器就可以得到模臺表面的3D點云數(shù)據(jù)，不需要使用3D相機，成本低，識別成功率高。

技術領域

本發(fā)明涉及機器人技術領域，具體涉及一種磁釘識別定位裝置、坐標機器人及磁釘識別定位方法。

背景技術

直角坐標機器人作為一種結構簡單的自動化機器人，被廣泛應用到各種工業(yè)領域，在裝配式建筑行業(yè)，坐標機器人用于代替人工進行預制混凝土(Precast Concrete，縮寫：PC)構件邊模的放置和拆除，其中機器人對模具自動回收時，除了需要對模具進行識別和定位，難度更大的是首先要進行自動拆磁釘，所以需要對模具上的磁釘位置進行準確定位。

整張模臺的尺寸為9m×4m，需要對模臺上所有模具的磁釘進行識別和定位，磁釘?shù)闹睆?0mm且高度25mm,磁釘相對于模臺很小，在大視野場景下對微小物體準確識別定位時，需要采用圖像精度要求高的線掃3D相機單次掃描獲取整張模臺的三維圖，然后解析出磁釘位置，使用線掃3D相機可快速實現(xiàn)磁釘定位功能，但是，3D相機成本過高，現(xiàn)急需一種成本較低的磁釘識別定位裝置及方法。

發(fā)明內容

因此，本發(fā)明要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術中的3D相機成本過高的缺陷，從而提供一種磁釘識別定位裝置、坐標機器人及磁釘識別定位方法。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種磁釘識別定位裝置，包括：激光器，適于設置在坐標機器人的Z軸桁架上且用于向模臺發(fā)射激光線；2D相機，適于設置在Z軸桁架上且用于拍攝模臺上的激光線；其中，2D相機可拍攝到激光器所發(fā)射的完整的激光線。

可選的，2D相機和激光器位于Z軸桁架的同一側。

可選的，激光器發(fā)射的激光線沿坐標機器人的Y方向延伸。

可選的，2D相機和激光器沿坐標機器人的X方向布置。

本發(fā)明還提供了一種坐標機器人，包括：上述的磁釘識別定位裝置。

本發(fā)明還提供了一種磁釘識別定位方法，包括以下步驟：控制Z軸桁架沿預設方向運動，且控制激光器向模臺發(fā)射激光線，控制2D相機拍攝激光線，以得到模臺表面上的3D點云數(shù)據(jù)；對3D點云數(shù)據(jù)進行處理，以得到模臺上的模具的二維圖像輪廓；通過二維圖像輪廓計算得到模具上的兩個磁釘?shù)淖鴺恕?/p>

可選的，對3D點云數(shù)據(jù)進行處理的步驟包括：解析3D點云數(shù)據(jù)，以構建三維數(shù)據(jù)模型；截取模具所在高度的3D點云數(shù)據(jù)并進行投影，以得到二維平面圖；去除二維平面圖中的噪聲數(shù)據(jù)，以得到模具的二維圖像輪廓。

可選的，在解析所述3D點云數(shù)據(jù)的步驟和截取所述模具所在高度的3D點云數(shù)據(jù)并進行投影的步驟之間還包括：去除3D點云數(shù)據(jù)中的多余的點云噪聲。

可選的，通過二維圖像輪廓計算得到模具上的兩個磁釘?shù)腦坐標和Y坐標的步驟包括：通過二維圖像輪廓與模具圖紙生成的圖像模板進行匹配定位，以得到模具中每個邊模的中心的坐標、邊模的長度、邊模與X軸的夾角以及磁釘?shù)竭吥？拷裴數(shù)囊欢说木嚯x；通過邊模的中心的坐標、邊模的長度、邊模與X軸的夾角以及磁釘?shù)竭吥？拷裴數(shù)囊欢说木嚯x計算得到邊模上的兩個磁釘?shù)闹行牡淖鴺恕?/p>