CN105459136B - 机器人视觉抓取方法 - Google Patents

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    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices

Abstract

一种机器人视觉抓取方法，包括：在待抓取产品上布置产品信息标签，产品信息标签包含待抓取产品的尺寸信息以及产品信息标签在待抓取产品上的位置信息；利用传送装置传递所述待抓取产品；使得传送装置停止传递待抓取产品；利用图像获取装置获取静止状态下的待抓取产品的照片，其中所述照片包含产品信息标签的图像；图像获取装置将所述照片传递给图像处理控制装置，由此图像处理控制装置根据所述照片中的产品信息标签的图像来获取产品信息标签相对于图像获取装置的位置信息、待抓取产品的尺寸信息以及产品信息标签在待抓取产品上的位置信息；图像处理控制装置向机器人发送相应的指示信息以控制机器人对静止状态下的待抓取产品的抓取动作。

Description

机器人视觉抓取方法
技术领域
本发明涉及视觉识别领域以及自动控制领域，尤其涉及一种机器人视觉抓取方法。
背景技术
当前，在流水线上利用机器人(具体地，机器人手臂)来抓取传送带上的产品时，一般是利用照相设备拍摄产品的图像，随后对拍摄到的图像进行图像处理以获取诸如产品尺寸之类的产品信息。产品信息随后被发送给机器人的控制单元，使得机器人能够根据产品信息，例如产品尺寸以及照片显示出的产品位置，来控制机器人手臂的具体操作。
但是，现有技术的这种机器人视觉抓取方法具有若干缺点。具体地，现有技术的这种机器人视觉抓取方法需要很大的计算量，需要从照片信息计算出产品尺寸和产品位置。其次，由于计算过程复杂，从而导致操作的时效性较差。而且，从产品照片获取的信息有时候会有偏差，从而造成机器人手臂对产品的抓取操作有可能产生偏差。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种计算量小、反应快速而且精确度高的机器人视觉抓取方法。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种计算量小、反应快速而且精确度高的机器人视觉抓取方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种机器人视觉抓取方法，包括：
第一步骤：在待抓取产品上布置产品信息标签，其中所述产品信息标签包含待抓取产品的尺寸信息以及产品信息标签在待抓取产品上的位置信息；
第二步骤：将待抓取产品放置到传送装置上以利用传送装置传递所述待抓取产品；
第三步骤：使得传送装置停止传递所述待抓取产品；
第四步骤：利用图像获取装置获取静止状态下的待抓取产品的照片，其中所述照片包含产品信息标签的图像；
第五步骤：图像获取装置将所述照片传递给图像处理控制装置，由此图像处理控制装置根据所述照片中的产品信息标签的图像来获取产品信息标签相对于图像获取装置的位置信息、待抓取产品的尺寸信息以及产品信息标签在待抓取产品上的位置信息；
第六步骤：根据产品信息标签相对于图像获取装置的位置信息、待抓取产品的尺寸信息以及产品信息标签在待抓取产品上的位置信息，图像处理控制装置向机器人发送相应的指示信息以控制机器人对静止状态下的待抓取产品的抓取动作。
优选地，所述产品信息标签具有标准化形状和标准化尺寸。
优选地，在第五步骤中，图像处理控制装置根据产品信息标签的实际的标准化形状和标准化尺寸以及照片中的产品信息标签的形状和尺寸来判断产品信息标签相对于图像获取装置的位置信息。
优选地，在待抓取产品的特定表面的角部布置产品信息标签。
优选地，在待抓取产品的特定表面的中心位置布置产品信息标签。
优选地，在传送装置对待抓取产品的传递过程中，每隔预定间隔时段使得传送装置停止预定时间，以便机器人手臂可以在停止时段内识别并抓取待抓取产品。
优选地，图像处理控制装置中存储了图像获取装置相对于机器人的固定位置。
由此，在根据本发明的机器人视觉抓取方法中，可以通过产品信息标签直接将产品的相关尺寸信息直接通知机器人控制单元，而无需进行复杂的图像计算处理来获取尺寸信息，而且由于产品信息标签在产品上的位置信息也被直接传递给机器人控制单元，从而实际上机器人控制单元能够通过简单计算判断产品外壳边缘位置，从而执行抓取动作的精确操作。从而，本发明有效地提供了一种计算量小、反应快速而且精确度高的机器人视觉抓取方法。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是根据本发明优选实施例的机器人视觉抓取方法的示意图。
图2是根据本发明优选实施例的机器人视觉抓取方法的流程图。
需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
具体实施方式
图1是根据本发明优选实施例的机器人视觉抓取方法的示意图，而且图2是根据本发明优选实施例的机器人视觉抓取方法的流程图。
如图1和图2所示，根据本发明优选实施例的机器人视觉抓取方法包括：
第一步骤S1：在待抓取产品100上布置产品信息标签200，其中所述产品信息标签200包含待抓取产品100的尺寸信息以及产品信息标签200在待抓取产品100上的位置信息；
其中，优选地，产品信息标签200具有标准化形状和标准化尺寸。
优选地，在待抓取产品100的特定表面的角部布置产品信息标签200；或者，在待抓取产品100的特定表面的中心位置布置产品信息标签200；这样可以简化后续计算处理的计算量。
而且，例如，待抓取产品100可以是产品材料、半成品、制成品等。
第二步骤S2：将待抓取产品100放置到传送装置300上以利用传送装置300传递所述待抓取产品100；
第三步骤S3：使得传送装置300停止传递所述待抓取产品100；
例如，在传送装置300对待抓取产品100的传递过程中，每隔预定间隔时段使得传送装置300停止预定时间，以便机器人手臂可以在停止时段内识别并抓取待抓取产品100。
第四步骤S4：利用图像获取装置10获取静止状态下的待抓取产品100的照片，其中所述照片包含产品信息标签200的图像；
第五步骤S5：图像获取装置10将所述照片传递给图像处理控制装置20，由此图像处理控制装置20根据所述照片中的产品信息标签200的图像来获取产品信息标签200相对于图像获取装置10的位置信息、待抓取产品100的尺寸信息以及产品信息标签200在待抓取产品100上的位置信息；
其中，图像获取装置10相对于机器人30(更具体地，机器人抓取部件，例如机器人手臂的固定端)的位置是固定的，即图像处理控制装置20获知图像获取装置10相对于机器人30的固定位置。或者，图像获取装置10相对于机器人30(机器人手臂)的位置虽然不固定，但是图像处理控制装置20始终获知图像获取装置10相对于机器人30的固定位置。也就是说，图像处理控制装置20中存储了图像获取装置10相对于机器人30的固定位置。
或者，在其它实施方式中，图像获取装置10中可以包含红外单元，并且利用红外单元探测产品信息标签200相对于图像获取装置10的位置信息。
具体地，例如，产品信息标签200具有标准化形状和标准化尺寸，从而在第五步骤S5中图像处理控制装置20可以根据产品信息标签200的实际的标准化形状和标准化尺寸以及照片中的产品信息标签200的形状和尺寸来判断产品信息标签200相对于图像获取装置10的位置信息。
第六步骤S6：根据产品信息标签200相对于图像获取装置10的位置信息、待抓取产品100的尺寸信息以及产品信息标签200在待抓取产品100上的位置信息，图像处理控制装置20向机器人30发送相应的指示信息以控制机器人30对静止状态下的待抓取产品100的抓取动作。
由此，在根据本发明优选实施例的机器人视觉抓取方法中，可以通过产品信息标签直接将产品的相关尺寸信息直接通知机器人控制单元，而无需进行复杂的图像计算处理来获取尺寸信息，而且由于产品信息标签在产品上的位置信息也被直接传递给机器人控制单元，从而实际上机器人控制单元能够通过简单计算判断产品外壳边缘位置，从而执行抓取动作的精确操作。从而，本发明有效地提供了一种计算量小、反应快速而且精确度高的机器人视觉抓取方法。
通过采用本发明的机器人视觉抓取方法，使得机器人设备相对于产品传送带的位置变得不重要，也就可以将分离的机器人设备应用至不同的生产线，从而大大提高了机器人设备的应用灵活性和应用范围。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种机器人视觉抓取方法，其特征在于包括：
第一步骤：在待抓取产品上布置产品信息标签，其中所述产品信息标签包含待抓取产品的尺寸信息以及产品信息标签在待抓取产品上的位置信息；
第二步骤：将待抓取产品放置到传送装置上以利用传送装置传递所述待抓取产品；
第三步骤：使得传送装置停止传递所述待抓取产品；
第四步骤：利用图像获取装置获取静止状态下的待抓取产品的照片，其中所述照片包含产品信息标签的图像；
第五步骤：图像获取装置将所述照片传递给图像处理控制装置，由此图像处理控制装置根据所述照片中的产品信息标签的图像来获取产品信息标签相对于图像获取装置的位置信息、待抓取产品的尺寸信息以及产品信息标签在待抓取产品上的位置信息；
第六步骤：根据产品信息标签相对于图像获取装置的位置信息、待抓取产品的尺寸信息以及产品信息标签在待抓取产品上的位置信息，图像处理控制装置向机器人发送相应的指示信息以控制机器人对静止状态下的待抓取产品的抓取动作。
2.如权利要求1所述的机器人视觉抓取方法，其特征在于，所述产品信息标签具有标准化形状和标准化尺寸。
3.如权利要求2所述的机器人视觉抓取方法，其特征在于，在第五步骤中，图像处理控制装置根据产品信息标签的实际的标准化形状和标准化尺寸以及照片中的产品信息标签的形状和尺寸来判断产品信息标签相对于图像获取装置的位置信息。
4.如权利要求1或2所述的机器人视觉抓取方法，其特征在于，在传送装置对待抓取产品的传递过程中，每隔预定间隔时段使得传送装置停止预定时间，以便机器人手臂可以在停止时段内识别并抓取待抓取产品。
5.如权利要求1或2所述的机器人视觉抓取方法，其特征在于，图像处理控制装置中存储了图像获取装置相对于机器人的固定位置。
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