CN108845572A - 一种工业搬运机器人定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业搬运机器人定位方法，包括以下步骤：步骤S1，机器人利用前置的摄像头拍摄获得待搬运物件的图像，此图像中包含粘贴在物件表面的二维码，此二维码中记载此物件的长宽高信息；步骤S2，机器人根据拍摄的图像识别出物件的位置信息；步骤S3，机器人扫描图像中的二维码，获得此物件的长宽高信息；步骤S4，机器人根据物件的位置信息以及物件的长宽高信息，实现对此物件的精准定位，并控制机械手以适宜的角度和开合度去抓取物件。本发明基于二维码和视觉定位方法，实现待搬运物件的精准定位。

Description

一种工业搬运机器人定位方法

技术领域

本发明涉及工业智能机器人技术领域，具体涉及一种工业搬运机器人定位方法。

背景技术

搬运机器人作为最早应用于生产的两种工业机器人之一，在工业生产自动化中，一直扮演着非常重要角色。并且在现有的工业机器人已装机总数中，搬运机器人也占着较大的比例。伴随着工业机器人应用范围的不断扩展，搬运机器人呈现向食品饮料、家用电器、半导体晶圆、液晶面板等多元行业发展的趋势，成为工业机器人领域发展的一个新增长点。

目前生产线上应用的搬运工业机器人大多是通过示教再现或预编程来实现机器人的操作，这样物体的初始位姿和终止位姿都是严格限定的，机器人只是完成点到点的任务动作，外部参数变化的物体定位操作则是无能为力。这样一来，生产线的柔性就差，满足不了柔性生产系统对物料输送和搬运的要求。在这种情况下，为保证机器人顺利高效的完成工作任务和减少生产准备时间，引入机器视觉技术来实现对工作目标物体的识别和定位就显得很有必要。

在现代自动化生产的过程中，计算机视觉技术正成为一种保证产品质量和提高生产效率的关键技术手段，如实现智能机器人的控制、对机械零件的自动加工和检测柔性生产线的自动监控等。将计算机视觉技术应用于搬运工业机器人的工作领域，利用机器视觉技术获取工件及其周围环境的信息，从中识别出所要的操作的目标物体，并能做出决策来引导工业机器人完成对目标物体的抓取、放置等操作。这不但提高了产品的质量和生产效率，同时对增强工业机器人对环境的适应能力以及拓展机器人应用范围都具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提出一种工业搬运机器人定位方法，基于二维码和视觉定位方法，实现待搬运物件的精准定位。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种工业搬运机器人定位方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤S1，机器人利用前置的摄像头拍摄获得待搬运物件的图像，此图像中包含粘贴在物件表面的二维码，此二维码中记载此物件的长宽高信息；

步骤S2，机器人根据拍摄的图像识别出物件的位置信息；

步骤S3，机器人扫描图像中的二维码，获得此物件的长宽高信息；

步骤S4，机器人根据物件的位置信息以及物件的长宽高信息，实现对此物件的精准定位，并控制机械手去抓取物件。

优选的，机器人采用AR摄像头进行拍摄图像。

优选的，二维码里还包括此物件的属性以及所属类型。

优选的，对拍摄的图像平滑去噪处理，以去除图像中的噪声点。

优选的，进行平滑去噪处理的过程如下：

1)，使用中值滤波器对图像进行滤波处理，除去图像中的细小噪声点；

2)，通过开运算去除图像中的细小毛刺。

优选的，中值滤波器为门限递推中值滤波器，过程为，对像素点f(x,y)在邻域窗口内求中值时，先对窗口内的像素求均值average，若像素点f(x,y)不大于均值average，则不进行滤波，若像素点f(x,y)大于均值average，则用递推法求中值g(x,y)，并用中值g(x,y)代替原来的像素点f(x,y)。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明基于二维码和视觉定位方法，实现待搬运物件的精准定位。

附图说明

图1为本发明方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明的一种工业搬运机器人定位方法，如图1所示，包括以下步骤：、

步骤S1，机器人利用前置的摄像头拍摄获得待搬运物件的图像，此图像中包含粘贴在物件表面的二维码，此二维码中记载此物件的长宽高信息；

为了提高拍摄的效果以及对图像中物件识别度，本实施例中采用AR摄像头进行拍摄，此AR摄像头安装在机器人机械手末端，当机器人需要搬运物件时，先开启AR摄像头，利用AR摄像头对远方的物件进行拍摄。

现有技术中为了对待搬运物件实现产品溯源，通常在物件的表面粘贴有二维码，此二维码内包含有此物件从原材料到生产、销售等各个环节的物流信息，以消费者能够实时的了解此物件的基本信息，实现产品溯源。本发明中为了使机器人能够更好的定位出此物件的地理位置以实现精准定位，本发明在此二维码中还添加了此物件的一些物理属性，例如此物件的长宽高信息、此物件的属性和类型等。

步骤S2，机器人根据拍摄的图像识别出物件的位置信息；

根据拍摄的图像识别出物件的位置信息属于机器人视觉定位的基本方法，本实施例中采用现有技术中的手眼标定来实现对机器人自身以及物件的定位。在进行视觉定位之前，还需要对拍摄的图像进行一些图像预处理，对图像进行平滑去噪处理，去除图像中的噪声点。

进行平滑去噪处理的过程如下：

1)，使用中值滤波器对图像进行滤波处理，除去图像中的细小噪声点；

2)，通过开运算去除图像中的细小毛刺。

中值滤波器为门限递推中值滤波器，过程为，对像素点f(x,y)在邻域窗口内求中值时，先对窗口内的像素求均值average，若像素点f(x,y)不大于均值average，则不进行滤波，若像素点f(x,y)大于均值average，则用递推法求中值g(x,y)，并用中值g(x,y)代替原来的像素点f(x,y)。

步骤S3，机器人扫描图像中的二维码，获得此物件的长宽高信息；

步骤S4，机器人根据物件的位置信息以及物件的长宽高信息，实现对此物件的精准定位，并控制机械手去抓取物件。

机器人获知物件的位置信息以及物件的长宽高信息，并且从图像中还可获知拍摄图像的角度以及与物件的相对角度，可以控制机械手以适宜的角度和开合度去抓取物件，以便将物件抓牢，并且不会碰撞到物件的边边角角。

作为本发明的优选实施例，二维码里还包括此物件的属性以及所属类型，例如是玻璃制品，属于易碎品类型，机器人扫描二维码得知此物件是玻璃制品时，则采用低速运转此物件，采用柔性的机械手去抓取物件。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种工业搬运机器人定位方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤S1，机器人利用前置的摄像头拍摄获得待搬运物件的图像，此图像中包含粘贴在物件表面的二维码，此二维码中记载此物件的长宽高信息；

步骤S2，机器人根据拍摄的图像识别出物件的位置信息；

步骤S3，机器人扫描图像中的二维码，获得此物件的长宽高信息；

步骤S4，机器人根据物件的位置信息以及物件的长宽高信息，实现对此物件的精准定位，并控制机械手去抓取物件。

2.根据权利要求1所述的一种工业搬运机器人定位方法，其特征是，机器人采用AR摄像头进行拍摄图像。

3.根据权利要求1所述的一种工业搬运机器人定位方法，其特征是，二维码里还包括此物件的属性以及所属类型。

4.根据权利要求1所述的一种工业搬运机器人定位方法，其特征是，对拍摄的图像平滑去噪处理，以去除图像中的噪声点。

5.根据权利要求4所述的一种工业搬运机器人定位方法，其特征是，进行平滑去噪处理的过程如下：

1)，使用中值滤波器对图像进行滤波处理，除去图像中的细小噪声点；

2)，通过开运算去除图像中的细小毛刺。

6.根据权利要求5所述的一种工业搬运机器人定位方法，其特征是，中值滤波器为门限递推中值滤波器，过程为，对像素点f(x,y)在邻域窗口内求中值时，先对窗口内的像素求均值average，若像素点f(x,y)不大于均值average，则不进行滤波，若像素点f(x,y)大于均值average，则用递推法求中值g(x,y)，并用中值g(x,y)代替原来的像素点f(x,y)。