CN109352626B - 机器人抓取物件的设备以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人抓取物件的设备以及方法，设备包括用于承载物件的圆形载物台、用于抓取圆形载物台上的物件的机器人、用于检测物件位置的物件检测装置、和驱动圆形载物台转动的电机；物件检测装置用于检测圆形载物台上的物件以获取检测信息；机器人用于根据检测信息获取物件在机器人坐标系下对应的初始位置，和初始位置对应的圆形载物台的初始旋转角度；机器人还用于基于初始旋转角度，实时获取圆形载物台的实时旋转角度，根据初始位置、初始旋转角度和实时旋转角度，得到物件在机器人坐标系下的实时位置信息；根据实时位置信息抓取物件。本发明可防止机器人漏抓物件影响加工生产进度的问题，解决了机器人超限的情况，提高生产加工的效率。

Description

机器人抓取物件的设备以及方法

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人抓取物件的设备以及方法。

背景技术

机器人在工厂加工零部件和分拣物件方面起着至关重要的作用，可一定程度减少人力物力，提高产能。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：

传统技术中，机器人大多数追踪直线型传送带上的物件，并进行抓取。而直线型传送带存在上下游，因此，机器人在追踪时会因超限而无法抓取到所需物件。同时，传统技术中机器人的直线型传送带追踪方式需延展到极限端去抓取上下游的物件，工作效率低，且能耗高，一定程度上缩短了机器人的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于针对传统技术中的不足，提供一种机器人抓取物件的设备以及方法。

根据本发明的实施方式，本发明提供了一种机器人抓取物件的设备，包括用于承载物件的圆形载物台、用于抓取圆形载物台的物件的机器人、用于检测物件位置的物件检测装置、以及驱动圆形载物台转动的电机：

物件检测装置用于检测圆形载物台上的物件以获取检测信息；

机器人用于根据检测信息获取物件在机器人坐标系下对应的初始位置、以及初始位置对应的圆形载物台的初始旋转角度；

机器人还用于基于初始旋转角度，实时获取圆形载物台的实时旋转角度，根据初始位置、初始旋转角度以及实时旋转角度，得到物件在机器人坐标系下的实时位置信息；并根据实时位置信息抓取物件。

在其中一个实施例中，物件检测装置为拍摄装置；检测信息为拍摄装置采集到物件的图像时，根据图像得到的在相机坐标系下的第一坐标；

机器人根据检测信息获取物件在机器人坐标系下对应的初始位置包括：

机器人根据相机坐标系与机器人坐标系的转换关系以及第一坐标，将第一坐标转换为机器人坐标系下的第二坐标，并将第二坐标作为初始位置。

在其中一个实施例中，物件检测装置为接近传感器；检测信息为接近传感器检测到物件到达圆形载物台上的指定位置时，生成的检测信号；

机器人根据检测信息获取物件在机器人坐标系下对应的初始位置包括：

机器人在接收到检测信号后将指定位置的机器人坐标系下的坐标作为初始位置。

在其中一个实施例中，电机为减速电机，减速电机包括连接电机轴的编码器；

编码器用于根据检测到的电机轴的转动度数输出脉冲信号，并将脉冲信号发送至机器人；

机器人用于根据脉冲信号以及减速电机的减速比，得到初始旋转角度或实时旋转角度。

在其中一个实施例中，还包括位于圆形载物台中间的可升降的工位；

机器人用于将抓取到的物件放置在工位上。

另一方面，根据本发明的实施方式，本发明还提供了一种机器人物件抓取方法，包括以下步骤：

根据检测信息获取物件在机器人坐标系下对应的初始位置、以及初始位置对应的圆形载物台的初始旋转角度；检测信息为物件检测装置检测圆形载物台上的物件所获取到的信号；

基于初始旋转角度，实时获取圆形载物台的实时旋转角度，根据初始位置、初始旋转角度以及实时旋转角度，得到物件在机器人坐标系下的实时位置信息；并根据实时位置信息抓取物件。

在其中一个实施例中，物件检测装置为拍摄装置，检测信息为拍摄装置采集到物件的图像时，根据图像得到的在相机坐标系下的第一坐标；

根据检测信息获取物件在机器人坐标系下对应的初始位置的步骤，包括：

根据相机坐标系与机器人坐标系的转换关系，以及第一坐标，将第一坐标转换为机器人坐标系下的第二坐标，并将第二坐标作为初始位置。

在其中一个实施例中，将第一坐标转换为机器人坐标系下的第二坐标，并将第二坐标作为初始位置的步骤，包括：

根据获取到的当前时刻的第二坐标以及在物件检测区域内各物件的实时位置信息，得到当前时刻的第二坐标与物件检测区域内各物件的实时位置信息的坐标增量；

在各坐标增量中存在小于或等于预设增量的坐标增量时，将当前时刻的第二坐标删除；在各坐标增量均大于预设增量时，则将当前时刻的第二坐标作为初始位置。

在其中一个实施例中，物件检测装置为接近传感器；检测信息为接近传感器检测到物件到达圆形载物台上的指定位置时，生成的检测信号；

根据检测信息获取物件在机器人坐标系下对应的初始位置，包括：

在接收到检测信号后将指定位置在机器人坐标系下的坐标作为初始位置。

在其中一个实施例中，获取初始旋转角度和实时旋转角度的步骤包括：

接收编码器发送的脉冲信号，并根据脉冲信号和电机的减速比，得到圆形载物台的初始旋转角度或实时旋转角度；脉冲信号为编码器根据检测到的电机轴的转动度数输出的电信号。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

本发明的机器人抓取物件的设备以及方法，包括用于承载物件的圆形载物台、用于抓取圆形载物台上的物件的机器人、用于检测物件位置的物件检测装置以及驱动圆形载物台转动的电机。本发明根据获取到的机器人坐标系下圆形载物台上物件的初始位置、圆形载物台的初始旋转角度，以及基于初始旋转角度得到的实时旋转角度，可获取到物件在圆形载物台上的实时位置。由此，本发明可实现机器人在圆形载物台上追踪物件，以根据实时位置抓取物件。同时使得物件随同圆形载物台旋转，防止机器人漏抓物件从而影响加工生产进度。本发明的机器人物件抓取设备，可解决机器人超限的情况，提高生产加工的效率。

附图说明

图1示出了本发明机器人抓取物件的设备的结构图；

图2示出了本发明机器人抓取物件的设备的电路连接结构框图；

图3示出了本发明机器人抓取物件的设备的具体结构图；

图4示出了本发明机器人抓取物件的设备的另一具体结构图；

图5示出了本发明机器人抓取物件的方法的流程示意图；

图6示出了本发明机器人抓取物件的方法中得到初始位置的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图结合实施例，对本发明进一步详细说明。

在下文中，将更全面地描述本发明的各种实施例。本发明可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本发明保护范围限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本发明理解为涵盖落入本发明的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本发明的各种实施例中，表述“各或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“出或B出或“出或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

本发明的机器人抓取物件的设备以及方法，包括机器人、拍摄装置、一个带编码器反馈的由电机驱动的圆形载物台以及处于机器人工作空间内的加工工位。本发明可以应用于食品、药品、日化产品等理料包装及分拣装箱装盒，也可以用于3C领域的产品组装(如手机玻璃贴合)。进一步地，本发明各实施例中的机器人抓取物件的设备，可在圆形载物台周边360度自由来料，机器人能够在旋转的圆形载物台上追踪物件以进行抓取，并且在物件漏抓时，在圆形载物台将物件旋转至原来的位置后继续完成抓取。同时，本发明可防止机器人延伸到极限位置，从而延长机器人的使用寿命。

参见图1，结合图2，在一个实施例中，本发明提供了一种机器人抓取物件的设备，包括用于承载物件的圆形载物台110、用于抓取圆形载物台110上的物件的机器人120、用于检测物件位置的物件检测装置130、以及驱动圆形载物台110转动的电机140；

物件检测装置130用于检测圆形载物台110上的物件以获取检测信息；

机器人120用于根据检测信息获取物件在机器人120坐标系下对应的初始位置，以及初始位置对应的圆形载物台110的初始旋转角度；

机器人120还用于基于初始旋转角度，实时获取圆形载物台110的实时旋转角度，根据初始位置、初始旋转角度以及实时旋转角度，得到物件在机器人120坐标系下的实时位置信息；并根据实时位置信息抓取物件。

具体而言，机器人可以但不局限于Delta机器人或SCARA机器人，圆形载物台可以但不局限于为圆环形的载物台，其中间用于设置可升降的物件装载装置；或为圆盘形载物台。物件检测装置可以但不局限于为工业相机，或在检测到物件时能够触发生成信号的传感器，如接近传感器、红外线传感器等。

进一步地，如图2，机器人220分别连接物件检测装置230以及电机240。物件检测装置将获取到的检测信息传输至机器人，以使机器人根据检测信息获取物件在机器人坐标系下对应的初始位置；机器人向电机发送驱动信号，以使得电机驱动圆形载物台旋转；电机将电机轴旋转的角度反馈至机器人，以使机器人根据电机轴旋转的角度得到圆形载物台的初始旋转角度或实时旋转角度，进而实时更新物件的实时位置信息完成物件的抓取。进一步地，初始位置可以为机器人预设的固定的位置，当接收到物件检测装置在检测到物件而发送的检测信息时，则将该预设的固定位置作为该物件的初始位置。进一步地，初始位置也可以是根据检测信息以及预设的转换条件转换而得到的位置。

具体地，可预先获取圆形载物台的半径，以及可通过现有的机器人视觉标定方法，预先获取圆形载物台的圆心在机器人坐标系下的坐标，即圆心坐标。假设，圆形载物台上某一物件A在机器人坐标系下对应的初始位置为(x1，y1，δ1)，其中，x1为物件A在机器人坐标系下的X轴坐标，y1为物件A在机器人坐标系下的Y轴坐标，δ1为物件A在机器人坐标下绕Z轴的旋转角度；在获取物件A时圆形载物台对应的初始旋转角度为θ1；根据该初始旋转角度实时获取到的实时旋转角度为θ2；则可通过以下公式得到任意时刻物件A的实时位置信息(x2，y2，θ2)，其中，r为物件A绕圆形载物台圆心旋转的旋转半径：

x2＝rcos(θ2)；

y2＝rcos(θ2)；

δ2＝δ1+(θ2-θ1)；

本发明的机器人抓取物件的设备，包括用于承载物件的圆形载物台、用于抓取圆形载物台上的物件的机器人、用于检测物件位置的物件检测装置以及驱动圆形载物台转动的电机。本发明根据获取到的机器人坐标系下圆形载物台上物件的初始位置、圆形载物台的初始旋转角度，以及基于初始旋转角度得到的实时旋转角度，可获取到物件在圆形载物台上的实时位置。由此，本发明可实现机器人在圆形载物台上追踪物件，以根据实时位置抓取物件。同时使得物件随同圆形载物台旋转，防止机器人漏抓物件从而影响加工生产进度。本发明的机器人物件抓取设备，可减少机器人超限的情况，提高生产加工的效率。

参见图1，在一个具体的实施例中，物件检测装置130为拍摄装置；检测信息为拍摄装置采集到物件的图像时，根据图像得到的在相机坐标系下的第一坐标；

机器人120根据检测信息获取物件在机器人坐标系下对应的初始位置包括：

机器人120根据相机坐标系与机器人坐标系的转换关系以及第一坐标，将第一坐标转换为机器人坐标系下的第二坐标，并将第二坐标作为初始位置。

具体而言，较优地，拍摄装置可以为工业相机，可固定安装在圆形载物台上方和机器人范围之外，也可直接固定于机器人上。相机坐标下系与机器人坐标系的转换关系为相机坐标系与机器人坐标系之间的变换矩阵，其中，可通过拍摄装置的内参和外参的标定方式获得，也可以通过几何变换的算子函数的标定方法获得。具体地，物件检测装置可以但不局限于以下方式采集物件的图像，物件检测装置在获取到触发信号时，采集物件的图像，其中，触发信号可以为机器人在检测到圆形载物台的旋转角度的增量达到预设角度时，向物件检测装置发送的信号，或是机器人根据预设的采集周期向物件检测装置发送的信号，或是固定于物件检测装置上的物体检测装置在检测到有物体进入采集区域内时发送的信号，如红外传感器、位移传感器等能够检测在指定区域内是否有物体的传感器。

本发明的机器人抓取物件的设备，通过拍摄装置作为物件检测装置，使得在圆形载物台上的物件可灵活摆放，便于机器人抓取圆形载物台上的物件，提高工作效率。同时，能够提高机器人得到初始位置的精度。

参见图1，在一个具体的实施例中，物件检测装置130为接近传感器；检测信息为接近传感器检测到物件到达圆形载物台110上的指定位置时，生成的检测信号；

机器人120根据检测信息获取物件在机器人坐标系下对应的初始位置包括：

机器人120在接收到检测信号后将指定位置的机器人坐标系下的坐标作为初始位置。

具体而言，接近传感器可固定在圆形载物台上方和机器人范围之外。检测信息用于向机器人表示检测到物件。圆形载物台上的指定位置可预先通过示教确定其在机器人坐标系下的位置。由此，机器人在接收到检测信号后，将该位置作为对应物件的初始位置。

本发明的机器人抓取物件的设备，通过接近传感器作为物件检测装置，成本低，结构简单。可使得物件在圆形载物台上能够有序摆放，同时，可使得机器人能够快速有效获取到物件的初始位置，有助于提高机器人在圆形载物台上追踪以抓取物件的效率。

在一个具体的实施例中，电机为减速电机，减速电机包括连接电机轴的编码器；

编码器用于根据检测到的电机轴的转动度数输出脉冲信号，并将脉冲信号发送至机器人；

机器人用于根据脉冲信号以及减速电机的减速比，得到初始旋转角度或实时旋转角度。

具体而言，减速电机能够提供较低的转速以及较大的力矩，且转动精度高，减速电机中的电机轴通过减速箱进行传动，以驱动圆形载物台旋转。减速比是向电机的输入转速与电机的输出转速的比值。由此，可根据脉冲信号以及减速比，得到减速电机实际输出的转速，进而得到圆形载物台的初始旋转角度或实时旋转角度。

本发明的机器人抓取物件的设备，减速电机适用于分拣、组装等生产制造中，尤其适用于安装在圆形载物台中，驱动圆形载物台在允许的旋转速度中传送物件，便于机器人获取得到精度较高的旋转速度，以及能够有效抓取到所需物件。

参见图3，还包括位于圆形载物台310中间的可升降的工位350；

机器人用于将抓取到的物件放置在工位350上。

本发明的机器人抓取物件的设备，机器人可追踪抓取到圆形载物台上的物件，然后可按照位姿要求放置在工位上。本发明可节约空间，便于机器人在圆形载物台上任一方向抓取到物件后进行放置，同时可防止机器人延伸到极限位置。本发明可提高机器人的工作效率，灵活性较高。

参见图4，以圆环形载物台以及工业相机为例，进一步地说明本发明的机器人抓取物件的设备。

作为一优选的实施例，本发明包括工业机器人420、工业相机430、圆形载物台410以及带编码器反馈的电机440。其中，该圆形载物台为圆环形载物台，还包括位于圆形载物台中间，且位于机器人工作范围内的工位450，以及传送工位450的同步链条460。

物件随着圆形载物台转动，直至到达工业相机的下方，工业相机通过对物件进行拍摄，得到物件在相机坐标系下的位置N(x，y，a)，以及当前圆形载物台的初始旋转角度α，并将位置N发送至机器人的缓存区。由此，机器人可根据相机坐标系与机器人坐标系的转换关系以及位置N，将位置N转换为机器人坐标系下的位置M，并将位置M作为该物件在机器人坐标系下的初始位置。随着圆形载物台的旋转，机器人通过电机实时获取圆形载物台的实时旋转角度β，由于，圆形载物台的圆心在机器人坐标系下的坐标已预先完成示教，进而，机器人可在预设的运算周期内，根据位置M、初始旋转角度α、实时旋转角度β，得到物件在机器人坐标系下的实时位置。由此，机器人可根据该实时位置在任一时刻对物件进行抓取。

参见图5，在一个实施例中，本发明提供了一种机器人抓取物件的方法，包括以下步骤：

步骤S510：根据检测信息获取物件在机器人坐标系下对应的初始位置，以及初始位置对应的圆形载物台的初始旋转角度；检测信息为物件检测装置检测圆形载物台上的物件所获取到的电信号。

具体而言，机器人可以但不局限于Delta机器人或SCARA机器人，圆形载物台可以但不局限于为圆环形的载物台，其中间用于设置可升降的物件装载装置；或为圆盘形载物台。物件检测装置可以但不局限于为工业相机，或在检测到物件时能够触发生成信号的传感器，如接近传感器、红外线传感器等。进一步地，初始位置可以为机器人预设的固定的位置，当接收到物件检测装置在检测到物件而发送的检测信息时，则将该预设的固定位置作为物件的初始位置。进一步地，初始位置也可以是根据检测信息以及预设的转换条件转换而得到的位置。

步骤S520：基于初始旋转角度，实时获取圆形载物台的实时旋转角度，根据初始位置、初始旋转角度以及实时旋转角度，得到物件在机器人坐标系下的实时位置信息；并根据实时位置信息抓取物件。

具体而言，可预先获取圆形载物台的半径，以及可通过现有的机器人视觉标定方法，预先获取圆形载物台的圆心在机器人坐标系下的坐标，即圆心坐标。假设，圆形载物台上某一物件A的在机器人坐标系下对应的初始位置为(x1，y1，δ1)，其中，x1为物件A在机器人坐标系下的X轴坐标，y1为物件A在机器人坐标系下的Y轴坐标，δ1为物件A在机器人坐标下绕Z轴的旋转角度；在获取物件A时圆形载物台对应的初始旋转角度为θ1；根据该初始旋转角度θ1实时获取到的实时旋转角度为θ2；则可通过以下公式得到任意时刻物件A的实时位置信息(x2，y2，θ2)，其中，r为物件A绕圆形载物台旋转的旋转半径：

x2＝rcos(θ2)；

y2＝rcos(θ2)；

δ2＝δ1+(θ2-θ1)；

本发明的机器人抓取物件的方法，根据获取到的机器人坐标系下圆形载物台上物件的初始位置、圆形载物台的初始旋转角度，以及基于初始旋转角度得到的实时旋转角度，可获取到物件在圆形载物台上的实时位置。由此，本发明可实现机器人在圆形载物台上追踪物件，以根据实时位置抓取物件。同时使得物件随同圆形载物台旋转，防止机器人漏抓物件从而影响加工生产进度。本发明的机器人物件抓取设备，可减少机器人超限的情况，提高生产加工的效率。

在一个具体的实施例中，物件检测装置为拍摄装置，检测信息为拍摄装置采集到物件的图像时，根据图像得到的在相机坐标系下的第一坐标；

根据检测信息获取物件在机器人坐标系下对应的初始位置的步骤，包括：

步骤S10：根据相机坐标系与机器人坐标系的转换关系，以及第一坐标，将第一坐标转换为机器人坐标系下的第二坐标，并将第二坐标作为初始位置。

具体而言，较优地，拍摄装置可以为工业相机，可固定安装在圆形载物台上方和机器人范围之外，也可直接固定于机器人上。相机坐标下系与机器人坐标系的转换关系为相机坐标系与机器人坐标系之间的变换矩阵，其中，可通过拍摄装置的内参和外参的标定方式获得，也可以通过几何变换的算子函数的标定方法获得。具体地，物件检测装置可以但不局限于以下方式采集物件的图像，物件检测装置在获取到触发信号时，采集物件的图像，其中，触发信号可以为机器人在检测到圆形载物台的旋转角度的增量达到预设角度时，向物件检测装置发送的信号，或是机器人根据预设的采集周期向物件检测装置发送的信号，或是固定于物件检测装置上的物体检测装置在检测到有物体进入采集区域内时发送的信号，如红外传感器、位移传感器等能够检测在指定区域内是否有物体的传感器。

本发明的机器人抓取物件的方法，通过拍摄装置作为物件检测装置，使得在圆形载物台上的物件可灵活摆放，便于机器人抓取圆形载物台上的物件，提高工作效率。同时，能够提高机器人得到初始位置的精度。

参见图6，在一个具体的实施例中，将第一坐标转换为机器人坐标系下的第二坐标，并将第二坐标作为初始位置的步骤，包括：

步骤S610：根据获取到的当前时刻的第二坐标以及在物件检测区域内各物件的实时位置信息，得到当前时刻的第二坐标与物件检测区域内各物件的实时位置信息的坐标增量。

具体而言，由于物件尚未离开物件检测区域，因此，仍然会再次被拍摄装置所检测到，并将得到的在相机坐标系下的位置发送给机器人，由机器人根据该位置转换得到在机器人坐标系下的位置，即第二坐标。第二坐标和实时位置信息包括x轴坐标，y轴坐标，和绕z轴坐标旋转的旋转角度。坐标增量包括第二坐标的x轴坐标与实时位置信息的x轴坐标的增量，y轴坐标与实时位置信息的y轴坐标的增量，绕z轴转动的旋转角度与实时位置信息中绕z轴转动的旋转角度的增量。

进一步地，当前时刻的第二坐标为(x2，y2，δ2)，物件检测区域内各物件的实时位置信息可以但不局限于为包括(x3，y3，δ3)、(x4，y4，δ4)和(x5，y5，δ5)。具体地，将第二坐标的x轴坐标分别与各实时位置信息中的x轴坐标进行差值运算得到增量△x，将第二坐标的y轴坐标分别与各实时位置信息的y轴坐标进行差值运算得到增量△y，将第二坐标的绕z轴坐标旋转的旋转角度分别与实时位置信息中的绕z轴坐标旋转的旋转角度进行差值运算得到增量△δ。进而，分别得到坐标增1(△x23，△y23，△δ23)、2(△x24，△y24，△δ24)和3(△x25，△y25，△δ25)。

步骤S620：在各坐标增量中存在小于或等于预设增量的坐标增量时，将当前时刻的第二坐标删除；在各坐标增量均大于预设增量时，则将当前时刻的第二坐标作为初始位置。

具体而言，由于圆形载物台实时旋转，机器人可根据物件的初始位置以及实时旋转角度实时更新物件在机器人坐标系下的位置，即实时位置信息。在当前时刻，若物件被拍摄装置再次拍摄到时，转换为机器人坐标系下的位置坐标与当前时刻更新得到的物件在机器人坐标系下的位置接近或者相同，则表示拍摄到重复的物件。由此，在各坐标增量中存在小于或等于预设增量的坐标增量时，将当前时刻的第二坐标删除。若物件为在圆形载物台删新增的物件，则各坐标增量均大于预设增量，此时，可将当前时刻得到的第二坐标作为初始位置。

本发明的机器人抓取物件的方法，根据当前时刻的第二坐标与物件检测区域内各物件的实时位置信息，得到坐标增量，若存在小于或等于预设增量的坐标增量，则将该第二坐标删除，否则作为初始位置。本发明可将重复被拍摄装置拍摄到的物件的第二坐标删除，进一步优化剔重算法，节省机器人缓存区的空间，防止数据重复造成的数据冗余，提高机器人的工作效率，同时提供在圆形载物台上追踪抓取物件的精度。

在一个具体的实施例中，物件检测装置为接近传感器；检测信息为接近传感器检测到物件到达圆形载物台上的指定位置时，生成的检测信号；

根据检测信息获取物件在机器人坐标系下对应的初始位置，包括：

步骤S8：在接收到检测信号后将指定位置在机器人坐标系下的坐标作为初始位置。

具体而言，接近传感器可固定在圆形载物台上方和机器人范围之外。检测信息用于向机器人表示检测到物件。圆形载物台上的指定位置可预先通过示教确定其在机器人坐标系下的位置。由此，机器人在接收到检测信号后，将该位置作为对应物件的初始位置。

本发明的机器人抓取物件的方法，通过接近传感器作为物件检测装置，成本低，结构简单。可使得物件在圆形载物台上能够有序摆放，同时，可使得机器人能够快速有效获取到物件的初始位置，有助于提高机器人在圆形载物台上追踪以抓取物件的效率。

在一个具体的实施例中，获取初始旋转角度和实时旋转角度的步骤包括：

步骤S12：接收编码器发送的脉冲信号，并根据脉冲信号和电机的减速比，得到圆形载物台的初始旋转角度或实时旋转角度；脉冲信号为编码器根据检测到的电机轴的转动度数输出的电信号。

具体而言，减速比是向电机的输入转速与电机的输出转速的比值。由此可根据脉冲信号以及减速比，得到电机实际输出的转速，进而得到圆形载物台的初始旋转角度或实时旋转角度。

本发明的机器人抓取物件的方法，通过编码器以及减速比，使得圆形载物台在允许的旋转速度中传送物件，便于机器人获取到精度较高的旋转角度，以及能够有效抓取到所需物件。

在一个实施例中，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现机器人物件抓取方法中的各步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法，也可以通过其它的方式实现。流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种机器人抓取物件的设备，其特征在于，包括：用于承载物件的圆形载物台、用于抓取所述圆形载物台上的物件的机器人、用于检测物件位置的物件检测装置、驱动所述圆形载物台转动的电机、以及位于所述圆形载物台中间的可升降的工位；

所述物件检测装置用于检测所述圆形载物台上的物件以获取检测信息；

所述机器人用于根据所述检测信息获取所述物件在机器人坐标系下对应的初始位置、以及所述初始位置对应的所述圆形载物台的初始旋转角度；

所述机器人还用于基于所述初始旋转角度，实时获取所述圆形载物台的实时旋转角度，根据所述初始位置、所述初始旋转角度以及所述实时旋转角度，得到所述物件在所述机器人坐标系下的实时位置信息；并根据所述实时位置信息抓取物件；

所述机器人还用于将抓取到的物件放置在所述工位上；

其中，所述初始位置为所述机器人根据所述检测信息和预设转换条件得到的位置；或为所述机器人预设的固定位置；

所述物件检测装置为拍摄装置，所述检测信息为所述拍摄装置采集到物件的图像时，根据所述图像得到的在相机坐标系下的第一坐标；或，所述物件检测装置为接近传感器，所述检测信息为所述接近传感器检测到物件到达所述圆形载物台上的指定位置时，生成的检测信号。

2.根据权利要求1所述的机器人抓取物件的设备，其特征在于，所述机器人根据所述检测信息获取所述物件在机器人坐标系下对应的初始位置包括：

所述机器人根据所述相机坐标系与所述机器人坐标系的转换关系以及所述第一坐标，将所述第一坐标转换为所述机器人坐标系下的第二坐标，并将所述第二坐标作为所述初始位置。

3.根据权利要求1所述的机器人抓取物件的设备，其特征在于，所述机器人根据所述检测信息获取所述物件在机器人坐标系下对应的初始位置包括：

所述机器人在接收到所述检测信号后将所述指定位置的所述机器人坐标系下的坐标作为所述初始位置。

4.根据权利要求1所述的机器人抓取物件的设备，其特征在于，所述电机为减速电机，所述减速电机包括连接电机轴的编码器；

所述编码器用于根据检测到的所述电机轴的转动度数输出脉冲信号，并将所述脉冲信号发送至所述机器人；

所述机器人用于根据所述脉冲信号以及所述减速电机的减速比，得到所述初始旋转角度或所述实时旋转角度。

5.一种机器人抓取物件的方法，其特征在于，应用于权利要求1至4任意一项所述的机器人抓取物件的设备，所述方法包括以下步骤：

根据检测信息获取物件在机器人坐标系下对应的初始位置、以及所述初始位置对应的圆形载物台的初始旋转角度；所述检测信息为物件检测装置检测所述圆形载物台上的物件以获取到的信息；其中，所述初始位置为机器人根据所述检测信息和预设转换条件得到的位置；或为所述机器人预设的固定位置；

基于所述初始旋转角度，实时获取所述圆形载物台的实时旋转角度，根据所述初始位置、所述初始旋转角度以及所述实时旋转角度，得到所述物件在所述机器人坐标系下的实时位置信息；并根据所述实时位置信息抓取物件；

其中，所述物件检测装置为拍摄装置，所述检测信息为所述拍摄装置采集到物件的图像时，根据所述图像得到的在相机坐标系下的第一坐标；或，所述物件检测装置为接近传感器；所述检测信息为所述接近传感器检测到物件到达所述圆形载物台上的指定位置时，生成的检测信号。

6.根据权利要求5所述的机器人抓取物件的方法，其特征在于，根据检测信息获取物件在机器人坐标系下对应的初始位置的步骤，包括：

根据所述相机坐标系与所述机器人坐标系的转换关系以及所述第一坐标，将第一坐标转换为所述机器人坐标系下的第二坐标，并将所述第二坐标作为所述初始位置。

7.根据权利要求6所述的机器人抓取物件的方法，其特征在于，将第一坐标转换为所述机器人坐标系下的第二坐标，并将所述第二坐标作为所述初始位置的步骤，包括：

根据获取到的当前时刻的所述第二坐标以及在物件检测区域内各物件的所述实时位置信息，得到当前时刻的所述第二坐标分别与所述物件检测区域内各物件的所述实时位置信息的坐标增量；

在各所述坐标增量中存在小于或等于预设增量的坐标增量时，将当前时刻的所述第二坐标删除；在各所述坐标增量均大于所述预设增量时，则将当前时刻的所述第二坐标作为所述初始位置。

8.根据权利要求5所述的机器人抓取物件的方法，其特征在于，根据检测信息获取物件在机器人坐标系下对应的初始位置，包括：

在接收到所述检测信号后将所述指定位置在所述机器人坐标系下的坐标作为所述初始位置。

9.根据权利要求5所述的机器人抓取物件的方法，其特征在于，获取所述初始旋转角度和所述实时旋转角度的步骤包括：

接收编码器发送的脉冲信号，并根据所述脉冲信号和电机的减速比，得到所述圆形载物台的所述初始旋转角度或所述实时旋转角度；所述脉冲信号为所述编码器根据检测到的电机轴的转动度数输出的电信号。

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