CN110259067A - 机器人的瓷砖铺设位置识别方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机器人的瓷砖铺设位置识别方法和系统。本发明采用深度相机和平面相机配合，可以有效解决因环境变化对瓷砖边缝识别准确性带来的影响；通过长焦镜头相机和广角镜头相机的配合，有效提升了已铺瓷砖的边缝和交点位置的测量精度，同时降低了对单相机分辨率及精度的要求；深度相机和平面相机可直接集成到机器人终端，成本低、测量效率高。

Description

机器人的瓷砖铺设位置识别方法和系统

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的瓷砖铺设位置识别方法和系统。

背景技术

在瓷砖铺贴过程中，需要控制相邻瓷砖的间距，留有一定的缝隙，瓷砖铺贴留缝目的主要有三个：第一个是防止瓷砖铺贴完成后，因热胀冷缩会发生少许的变形，如果瓷砖是紧密拼接在一起，则该变形量必然会导致瓷砖空鼓甚至开裂；第二个是由于瓷砖在制作和施工过程中，不可避免地会存在工艺误差，如果紧密拼接会因为累积误差影响整体的美感；第三个是考虑到维修的方便，可以从瓷砖之间的缝隙轻易将瓷砖拆下进行替换，若是没有缝隙，在拆瓷砖的过程中会损坏紧邻的瓷砖。铺设过程中需要识别待铺设位置周围的瓷砖边缘才能保证相邻瓷砖之间的缝隙。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种机器人的瓷砖铺设位置识别方法，该机器人的瓷砖铺设位置识别方法包括：

根据预设铺设方位驱动机械臂使得安装于机械臂末端的基板移动至待铺设位置上方的预设高度处；

驱动广角镜头相机对待铺设位置及其周向拍照；

判断是否能够根据接收的所述广角镜头相机发送的图像确定待铺设位置；

若能够根据所述广角镜头相机拍摄的图像确定待铺设位置，则驱动深度相机对待铺设位置及其周向拍照；否则，驱动机械臂平动预设水平距离，重复驱动广角镜头相机对待铺设位置及其周向拍照；

接收深度相机拍照获得的三围点云信息，并根据所述三围点云信息获得已铺瓷砖边缘位置区域范围；

在所述已铺瓷砖边缘位置区域范围内，根据所述广角镜头相机拍摄的图像获取已铺瓷砖的边缘点位置信息；

将根据所述广角镜头相机拍摄的图像获取的所述已铺瓷砖的边缘点位置信息转化为以所述基板为基准的坐标系中的已铺瓷砖的边缘点坐标，并根据所述已铺瓷砖的边缘点坐标进行直线拟合得到两条相交直线，并获得两条相交直线的交点；

驱动长焦镜头相机对根据所述广角镜头相机拍摄的图像获取的两条相交直线的交点区域拍照，并接收长焦镜头相机发送的顶点区域图像；

根据所述顶点区域图像获取已铺瓷砖的顶点区域信息；

将根据所述顶点区域图像获取的已铺瓷砖的顶点区域信息转化为以所述基板为基准的坐标系中的已铺瓷砖的顶点区域坐标，并根据该已铺瓷砖的顶点区域坐标进行直线拟合得到两条相交直线及两条直线的交点；

将根据顶点区域图像获取的两条直线的交点、广角镜头相机3拍摄的图像获取的两条相交直线和瓷砖之间的预留缝隙宽度确定待铺设瓷砖的位置。

可选地，在所述驱动广角镜头相机对待铺设位置及其周向拍照之前，进一步包括：

标定安装于机械臂末端基板的广角镜头相机、深度相机和长焦镜头相机，并获得所述广角镜头相机、所述深度相机和所述长焦镜头相机与所述基板的相对位置关系。

可选地，所述判断是否能够根据接收的所述广角镜头相机拍摄的图像确定待铺设位置包括：

根据所述广角镜头相机拍摄的图像获得待铺设位置点云信息；

根据所述点云信息判断图像中是否存在至少两条相交直线；

若图像中存在至少两条相交直线，则判定能够根据广角镜头相机拍摄的图像确定待铺设位置，否则，判定不能够根据广角镜头相机拍摄的图像确定待铺设位置。

可选地，所述在所述已铺瓷砖边缘位置区域范围内，根据所述广角镜头相机拍摄的图像获取已铺瓷砖的边缘点位置信息包括：

根据所述广角镜头相机的标定结果，对所述广角镜头相机拍摄的图像进行畸变校正和位置校正处理；

将畸变校正和位置校正后的所述广角镜头相机拍摄的图像处理为灰度图像，并降噪处理；

在所述已铺瓷砖边缘位置区域范围内，获得降噪处理后的所述广角镜头相机拍摄的图像中的已铺瓷砖的边缘点位置信息。

可选地，所述根据所述顶点区域图像获取已铺瓷砖的顶点区域信息包括：

根据所述长焦镜头相机的标定结果，对所述长焦镜头相机拍摄的顶点区域图像进行畸变校正和位置校正处理；

将畸变校正和位置校正后的所述长焦镜头相机拍摄的顶点区域图像处理为灰度图像，并降噪处理；

获得降噪处理后的所述顶点区域图像中的已铺瓷砖的顶点区域信息。

本发明提供一种机器人的瓷砖铺设位置识别系统，该瓷砖铺设位置识别系统包括：

控制器，所述控制器用于执行上述瓷砖铺设位置识别方法中的步骤；

基板，所述基板安装有与机器人的机械臂末端相连的法兰；

广角镜头相机，所述广角镜头相机安装于所述基板，并用于接收机器人的控制器的拍摄指令、对待铺设位置及其周向拍照并向所述控制器发送拍摄的图像；

深度相机，所述深度相机安装于所述基板，并用于接收机器人的控制器的拍摄指令、对待铺设位置及其周向拍照并向所述控制器发送拍摄的图像；

长焦镜头相机，所述长焦镜头相机安装于所述基板，并用于接收机器人的控制器的拍摄指令、对待铺设位置的顶点区域拍照并向所述控制器发送拍摄的图像。

可选地，所述广角镜头相机位于所述基板的靠近中心的位置。

可选地，成对的所述深度相机安装于所述基板的边缘，并且所述深度相机之间具有夹角。

可选地，所述深度相机向所述基板的外侧倾斜。

可选地，还包括抓取系统，多个所述抓取系统均布安装于所述基板的边缘位置。

本发明提供一种处理器，所述执行器执行所述的机器人的瓷砖铺设位置识别方法的步骤。

本发明提供一种非瞬时计算机可读存储介质，所述非瞬时计算机可读存储介质存储指令，所述指令在由处理器执行时使得所述处理器执行所述的机器人的瓷砖铺设位置识别方法的步骤。

由以上技术方案可知，本发明采用深度相机和平面相机配合，可以有效解决因环境变化对瓷砖边缝识别准确性带来的影响；通过长焦镜头相机和广角镜头相机的配合，有效提升了已铺瓷砖的边缝和交点位置的测量精度，同时降低了对单相机分辨率及精度的要求；深度相机和平面相机可直接集成到机器人终端，成本低、测量效率高。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1为本发明实施例的机器人的瓷砖铺设位置识别方法流程图。

图2为本发明实施例的机器人的瓷砖铺设位置识别方法扩展流程图。

图3为本发明实施例的步骤S103具体流程图。

图4为本发明实施例的步骤S107具体流程图。

图5为本发明实施例的步骤S110具体流程图。

图6和图7为本发明实施例的机器人的瓷砖铺设位置识别系统示意图。

图8为本发明实施例的抓取系统示意图。

图9为本发明实施例的抓取系统中吸盘调节单元示意图。

图10为本发明实施例的瓷砖铺设位置识别系统安装于机器人示意图。

其中：

1基板

11法兰

2机器人

21机械臂

3广角镜头相机、31广角镜头

4深度相机、41深度相机镜头

5长焦镜头相机、51长焦镜头

6抓取系统

61吸盘气缸

62吸盘调节单元

621吸盘调节阀、622吸盘转换开关、623过滤器、624溢流阀

63吸盘

64连接件

7气源

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。

在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。

在本文中，“相等”、“相同”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。

为了解决现有技术中对瓷砖铺设时误差大的技术问题，如图1所示，本发明的实施例提供了一种机器人的瓷砖铺设位置识别方法，该瓷砖铺设位置识别方法包括由机器人的控制器执行的以下步骤：

S101：根据预设铺设方位驱动机械臂21使得安装于机械臂21末端的基板1移动至待铺设位置上方的预设高度处；

S102：驱动广角镜头相机3对待铺设位置及其周向拍照；

S103：判断是否能够根据接收的广角镜头相机3发送的图像确定待铺设位置；

S104：若能够根据广角镜头相机3拍摄的图像确定待铺设位置，则驱动深度相机4对待铺设位置及其周向拍照；

S105：若不能够根据广角镜头相机3拍摄的图像确定待铺设位置，则驱动机械臂21平动预设水平距离，重复步骤S102驱动广角镜头相机3对待铺设位置及其周向拍照；

S106：接收深度相机拍4照获得的三围点云信息，并根据所述三围点云信息获得已铺瓷砖边缘位置区域范围；

S107：在已铺瓷砖边缘位置区域范围内，根据广角镜头相机3拍摄的图像获取已铺瓷砖的边缘点位置信息；

S108：将根据广角镜头相机3拍摄的图像获取的已铺瓷砖的边缘点位置信息转化为以基板为基准的坐标系中的已铺瓷砖的边缘点坐标，并根据已铺瓷砖的边缘点坐标进行直线拟合得到两条相交直线，并获得两条相交直线的交点；

S109：驱动长焦镜头相机5对根据广角镜头相机3拍摄的图像获取的两条相交直线的交点区域拍照，并接收长焦镜头相机5发送的顶点区域图像；

S110：根据顶点区域图像获取已铺瓷砖的顶点区域信息；

S111：将根据顶点区域图像获取的已铺瓷砖的顶点区域信息转化为以基板1为基准的坐标系中的已铺瓷砖的顶点区域坐标，并根据该已铺瓷砖的顶点区域坐标进行直线拟合得到两条相交直线及两条直线的交点；

S112：将根据顶点区域图像获取的两条直线的交点、广角镜头相机3拍摄的图像获取的两条相交直线和瓷砖之间的预留缝隙宽度确定待铺设瓷砖的位置。

机械臂21末端的基板1移动至待铺设位置上方的预设高度处，指的是机械臂21位于待铺设位置上方，该预设高度处指的是机械臂21末端的广角镜头相机3、长焦镜头相机5和深度相机4的拍摄范围能够覆盖待铺设位置及其与相邻已铺设瓷砖之间的交界处。

广角镜头相机3对待铺设位置及其周向拍照，若能够根据其拍摄的图像确定待铺设位置，则深度相机4对待铺设位置及其周向拍照，根据深度相机拍4拍照获得的三围点云信息获得已铺瓷砖边缘位置区域范围；在该已铺瓷砖边缘位置区域范围内，根据广角镜头相机3拍摄的图像获取已铺瓷砖的边缘点位置信息，并进行直线拟合得到两条相交直线，并获得两条相交直线的交点，该相交直线即可认为是已铺瓷砖的边缘；长焦镜头相机5对两条相交直线的交点区域拍照获得待铺设位置的顶点区域图像及该顶点区域信息；根据顶点区域信息转化为以基板1为基准的坐标系中的已铺瓷砖的顶点区域坐标，并根据该已铺瓷砖的顶点区域坐标进行直线拟合得到两条相交直线及两条直线的交点，并将该交点更新为待铺设位置的顶点，并将根据广角镜头相机3拍摄的图像获取的两条相交直线更新为待铺设位置的边缘。

若不能够根据广角镜头相机3拍摄的图像确定待铺设位置，则驱动机械臂21平动预设水平距离，该预设水平距离可以是瓷砖长度或者宽度的二分之一，移动预设水平距离后，广角镜头相机3重新拍摄的图像即可实现确定待铺设位置。

该广角镜头相机3和长焦镜头相机5均拍摄的是二维平面图像，即为平面相机，并且长焦镜头相机5的精度高于广角镜头相机3的精度，广角镜头相机3视野广，但拍摄的图像中像素点的精度低于长焦镜头相机5的精度，深度相机4获得的是三维图像，根据三维图像可以确定待铺设位置的边缘。使用广角镜头相机3拍照可以获得待铺设位置及其周围的图像，根据该图像获得待铺设位置的大概范围，即两条相交直线之间的区域范围，根据该范围即可使用深度相机4拍摄获得三维图像，由于已铺设瓷砖和待铺设位置之间存在高度差，根据该高度差可以获得待铺设位置的边缘及其顶点，通过长焦镜头相机对顶点区域拍照，获得顶点区域中的顶点位置，该顶点位置即为已铺瓷砖的顶点，广角镜头相机3所得到的两条相交直线即为已铺瓷砖的边缘，再根据瓷砖之间的预设缝隙宽度即可获得待铺设位置的边缘及顶点，即为待铺设位置。在测量过程中将测量结果转化为以基板1的坐标系的坐标，便于三个相机之间的坐标位置变化及相互之间作为参考。

本发明的机器人的瓷砖铺设位置识别方法采用深度相机和平面相机配合，可以有效解决因环境变化对瓷砖边缝识别准确性带来的影响；通过长焦镜头相机和广角镜头相机的配合，有效提升了已铺瓷砖的边缝和交点位置的测量精度，同时降低了对单相机分辨率及精度的要求；深度相机和平面相机可直接集成到机器人终端，成本低、测量效率高。

如图2所示，在驱动广角镜头相机3对待铺设位置及其周向拍照之前，该机器人的瓷砖铺设位置识别方法进一步包括：

S113：标定安装于机械臂21末端基板的广角镜头相机3、深度相机4和长焦镜头相机5，并获得广角镜头相机3、深度相机4和长焦镜头相机5与基板1的相对位置关系。

为了实现瓷砖边缘信息的精确测量，需要对广角镜头相机3、深度相机4和长焦镜头相机5的自身参数进行精确标定，包括镜头畸变和内部参数标定，并且可以获得这些相机与基板1的相对位置关系。

镜头畸变会导致画面边缘出现变形，是导致相机定位不准的主要原因之一，尤其是广角镜头相机拍摄图像时畸变较大，会导致瓷砖边缘信息检测存在较大误差。相机镜头畸变的标定通常包括：通过相机的标称参数初步确定相机内部参数；相机从多个不同角度对位置固定的标定板进行拍摄；将相机拍摄图像转化为灰度图，通过角点检测提取标定板图案参考点位置；选用成熟的标定拟合法对相机镜头的畸变参数进行修正。

相机的内部参数与外部参数共同决定物体投影在图像中的位置，寻找边缘点位置即为通过图像与相机内部参数反推相机外部参数的过程。为了保证获得的边缘点位置的精度满足精度要求，需要进一步对相机的内部参数进行标定。

相机内部参数标定过程与镜头畸变参数标定流程基本类似，略有不同之处在于需要确定相机与标定板的相对位置关系，为此需要定制夹具将相机和标定板固定安装，具体内部参数标定过程与镜头畸变标定过程相同。

当然，无论是相机的镜头畸变标定还是内部参数标定，都是现有比较成熟的技术，并不是本发明的主要创新所在，此处不再赘述。

如图3所示，上述步骤S103中，判断是否能够根据接收的所述广角镜头相机拍摄的图像确定待铺设位置，具体可以包括：

S1031：根据广角镜头相机3拍摄的图像获得待铺设位置点云信息；

S1032：根据点云信息判断图像中是否存在至少两条相交直线；

S1033：若图像中存在至少两条相交直线，则判定能够根据广角镜头相机3拍摄的图像确定待铺设位置；

S1034：若图像中直线少于两条或者没有相交直线，则判定不能够根据广角镜头相机3拍摄的图像确定待铺设位置。

广角镜头相机3拍摄获得待铺设位置及其周围的图像，该图像中包含已铺设瓷砖的边缘位置，而待铺设瓷砖与已铺设瓷砖必然存在相交的边界，单个边界是不足以确定待铺设位置的，只有不少于两条相交的边界才能确定待铺设位置，因而当图像中存在至少两条相交直线时，根据图像可以确定待铺设位置。

如图4所示，上述步骤S107中，在已铺瓷砖边缘位置区域范围内，根据广角镜头相机3拍摄的图像获取已铺瓷砖的边缘点位置信息包括：

S1071：根据广角镜头相机3的标定结果，对广角镜头相机3拍摄的图像进行畸变校正和位置校正处理；

S1072：将畸变校正和位置校正后的广角镜头相机3拍摄的图像处理为灰度图像，并降噪处理；

S1073：在已铺瓷砖边缘位置区域范围内，获得降噪处理后的广角镜头相机3拍摄的图像中的已铺瓷砖的边缘点位置信息。

广角镜头相机3拍摄的图像精度较低，通过畸变校正和位置校正处理能够提高图像的精度，并且降噪处理能够减少环境因素干扰所产生的不利影响，利用已经获得的已铺瓷砖边缘位置区域范围，仅处理该范围内的图像，减少工作量，并且锁定该区域范围内的目标获得已铺瓷砖的边缘点位置信息。

如图5所示，上述步骤S110中，根据顶点区域图像获取已铺瓷砖的顶点区域信息可以包括：

S1101：根据长焦镜头相机5的标定结果，对长焦镜头相机5拍摄的顶点区域图像进行畸变校正和位置校正处理；

S1102：将畸变校正和位置校正后的长焦镜头相机5拍摄的顶点区域图像处理为灰度图像，并降噪处理；

S1103：获得降噪处理后的顶点区域图像中的已铺瓷砖的顶点区域信息。

根据广角镜头相机3拍摄的图像获取的两条相交直线的交点，长焦镜头相机5仅对交点区域拍照，即拍照时目标明确，减少对其它部分的不必要拍摄的工作量，提高拍摄效率，通过畸变校正和位置校正处理能够提高长焦镜头相机5拍摄的图像的精度，并且降噪处理能够减少环境因素干扰所产生的不利影响，可通过顶点区域图像获得已铺瓷砖的顶点区域信息。

本发明的实施例还提供了一种机器人的瓷砖铺设位置识别系统，如图6-8所示，该机器人的瓷砖铺设位置识别系统包括：控制器、基板1、广角镜头相机3、深度相机4和长焦镜头相机5。

该控制器用于执行上述的机器人的瓷砖铺设位置识别方法中的步骤，并且该控制器可以是机器人2的控制器，机器人用于实现瓷砖的铺设。

基板1安装有与机器人2的机械臂21末端相连的法兰11；

广角镜头相机3安装于基板1，并用于接收机器人2的控制器的拍摄指令、对待铺设位置及其周向拍照并向控制器发送拍摄的图像；

深度相机4安装于基板4，并用于接收机器人2的控制器的拍摄指令、对待铺设位置及其周向拍照并向控制器发送拍摄的图像；

长焦镜头相机5安装于基板4，并用于接收机器人2的控制器的拍摄指令、对待铺设位置的顶点区域拍照并向控制器发送拍摄的图像。

可以理解的是，基板1安装于机器人的机械臂21的末端，由机器人2的机械臂21带动实现移动，当基板1移动至待铺设位置上方时，安装于基板1的广角镜头相机3、深度相机4和长焦镜头相机5可以对待铺设位置及其周向拍照，机器人2的控制器根据拍照获得的照片执行机器人的瓷砖铺设位置识别方法中的步骤，实现对瓷砖铺设位置的识别。

该系统中广角镜头相机3具有更广的拍摄角度，长焦镜头相机5可拍摄精度更高的图像，深度相机4则可获得三围图像，这几种相机配合实现对瓷砖铺设位置的识别，同时，当个相机的精度、视角等要求降低，降低总体成本。

该广角镜头相机3位于基板1的靠近中心的位置，并且法兰11位于基板1的中心处，广角镜头相机3靠近法兰11，广角镜头相机3的视角更广，其安装于基板1的靠近中心的位置，广角镜头相机3可以拍摄基板1下方的周向位置，获得靠近待铺设位置中心处的图像，而法兰11与机械臂21相连，保证机械臂21带动基板1移动过程中基板1尽量保持水平，防止产生较大角度的偏斜。

在可选示例中，成对的深度相机4安装于基板1的边缘，并且深度相机4之间具有夹角，该深度相机4拍摄图像主要是为了获得已铺瓷砖的边缘，因而深度相机4安装于基板1的边缘，可以获得待铺设位置与已铺瓷砖的交界位置图像，并且深度相机4呈夹角排布，可以获得不同方向的边缘位置，提高获取的边缘位置的精度。

进一步地，深度相机4的深度相机镜头41向基板1的外侧倾斜，以扩展深度相机4的拍摄视角，拓宽深度相机4的拍摄范围。

广角镜头相机3的广角镜头31、深度相机4的深度相机镜头41和长焦镜头相机5的长焦镜头51位于基板1的朝向瓷砖的一面。

该瓷砖铺设位置识别系统还包括抓取系统6，多个抓取系统6均布安装于基板1的边缘位置，抓取系统6用于抓取瓷砖，并在基板1移动过程中带动瓷砖移动至待铺设位置以及下放瓷砖实现铺设。

在可选示例中，如图9和10所示，抓取系统6可以包括：

吸盘气缸61，吸盘气缸61安装于基板1，并且吸盘气缸61具有吸盘安装轴，吸盘安装轴可沿轴向往复移动；

吸盘63，吸盘63安装于吸盘安装轴的末端，并可随吸盘安装轴沿轴向往复移动；和

吸盘调节单元62，吸盘调节单元62与吸盘气缸61相连，并且吸盘调节单元62调节吸盘气缸61内的压力以改变吸盘安装轴的伸出长度。

该吸盘调节单元62调节吸盘气缸61内的压力以调节吸盘安装轴的伸出长度，调节吸盘63与基板1之间的距离，进而实现对货品与基板1的距离的调整，实现货品的平整度调整。

具体吸盘63可以设置有螺杆，螺杆和吸盘气缸61的吸盘安装轴通过连接件64相连，该连接件64可以是内带螺纹的套筒。

更进一步地，吸盘调节单元62可以包括：

吸盘调节阀621，吸盘调节阀621安装于气源7和吸盘气缸61之间以调节吸盘气缸61内的压力，该吸盘调节阀621可以是比例阀，可以调节吸盘安装轴两侧的压力比；

吸盘转换开关622，吸盘转换开关622安装于气源7和吸盘气缸621之间并且切换改变吸盘安装轴两侧的压力以改变吸盘安装轴的移动方向，该吸盘转换开关622可以是换向阀，改变气体的方向，进而实现改变吸盘安装轴两侧的压力。

当然，该气源7的出气口可以设置过滤器623，实现对整个管路中气体的过滤。

可选地，在气源7和吸盘气缸61之间的管线设置溢流阀624，保证该吸盘调节单元62使用时的安全性。

本发明的实施例还提供了一种处理器，该处理器执行上述的机器人的瓷砖铺设位置识别方法中的步骤。

本发明的实施例还提供了一种非瞬时计算机可读存储介质，非瞬时计算机可读存储介质存储指令，该指令在由处理器执行时使得处理器执行上述的机器人的瓷砖铺设位置识别方法的步骤。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种机器人的瓷砖铺设位置识别方法，其特征在于，包括：

根据预设铺设方位驱动机械臂使得安装于机械臂末端的基板移动至待铺设位置上方的预设高度处；

驱动广角镜头相机对待铺设位置及其周向拍照；

判断是否能够根据接收的所述广角镜头相机发送的图像确定待铺设位置；

若能够根据所述广角镜头相机拍摄的图像确定待铺设位置，则驱动深度相机对待铺设位置及其周向拍照；否则，驱动机械臂平动预设水平距离，重复驱动广角镜头相机对待铺设位置及其周向拍照；

接收深度相机拍照获得的三围点云信息，并根据所述三围点云信息获得已铺瓷砖边缘位置区域范围；

在所述已铺瓷砖边缘位置区域范围内，根据所述广角镜头相机拍摄的图像获取已铺瓷砖的边缘点位置信息；

将根据所述广角镜头相机拍摄的图像获取的所述已铺瓷砖的边缘点位置信息转化为以所述基板为基准的坐标系中的已铺瓷砖的边缘点坐标，并根据所述已铺瓷砖的边缘点坐标进行直线拟合得到两条相交直线，并获得两条相交直线的交点；

驱动长焦镜头相机对根据所述广角镜头相机拍摄的图像获取的两条相交直线的交点区域拍照，并接收长焦镜头相机发送的顶点区域图像；

根据所述顶点区域图像获取已铺瓷砖的顶点区域信息；

将根据所述顶点区域图像获取的已铺瓷砖的顶点区域信息转化为以所述基板为基准的坐标系中的已铺瓷砖的顶点区域坐标，并根据该已铺瓷砖的顶点区域坐标进行直线拟合得到两条相交直线及两条直线的交点；

将根据顶点区域图像获取的两条直线的交点、广角镜头相机3拍摄的图像获取的两条相交直线和瓷砖之间的预留缝隙宽度确定待铺设瓷砖的位置。

2.根据权利要求1所述的瓷砖铺设位置识别方法，其特征在于，在所述驱动广角镜头相机对待铺设位置及其周向拍照之前，进一步包括：

标定安装于机械臂末端基板的广角镜头相机、深度相机和长焦镜头相机，并获得所述广角镜头相机、所述深度相机和所述长焦镜头相机与所述基板的相对位置关系。

3.根据权利要求1所述的瓷砖铺设位置识别方法，其特征在于，所述判断是否能够根据接收的所述广角镜头相机拍摄的图像确定待铺设位置包括：

根据所述广角镜头相机拍摄的图像获得待铺设位置点云信息；

根据所述点云信息判断图像中是否存在至少两条相交直线；

若图像中存在至少两条相交直线，则判定能够根据广角镜头相机拍摄的图像确定待铺设位置，否则，判定不能够根据广角镜头相机拍摄的图像确定待铺设位置。

4.根据权利要求1所述的瓷砖铺设位置识别方法，其特征在于，所述在所述已铺瓷砖边缘位置区域范围内，根据所述广角镜头相机拍摄的图像获取已铺瓷砖的边缘点位置信息包括：

根据所述广角镜头相机的标定结果，对所述广角镜头相机拍摄的图像进行畸变校正和位置校正处理；

将畸变校正和位置校正后的所述广角镜头相机拍摄的图像处理为灰度图像，并降噪处理；

在所述已铺瓷砖边缘位置区域范围内，获得降噪处理后的所述广角镜头相机拍摄的图像中的已铺瓷砖的边缘点位置信息。

5.根据权利要求1所述的瓷砖铺设位置识别方法，其特征在于，所述根据所述顶点区域图像获取已铺瓷砖的顶点区域信息包括：

根据所述长焦镜头相机的标定结果，对所述长焦镜头相机拍摄的顶点区域图像进行畸变校正和位置校正处理；

将畸变校正和位置校正后的所述长焦镜头相机拍摄的顶点区域图像处理为灰度图像，并降噪处理；

获得降噪处理后的所述顶点区域图像中的已铺瓷砖的顶点区域信息。

6.一种机器人的瓷砖铺设位置识别系统，其特征在于，包括：

控制器，所述控制器用于执行权利要求1-5任一所述机器人的瓷砖铺设位置识别方法中的步骤；

基板，所述基板安装有与机器人的机械臂末端相连的法兰；

广角镜头相机，所述广角镜头相机安装于所述基板，并用于接收机器人的控制器的拍摄指令、对待铺设位置及其周向拍照并向所述控制器发送拍摄的图像；

深度相机，所述深度相机安装于所述基板，并用于接收机器人的控制器的拍摄指令、对待铺设位置及其周向拍照并向所述控制器发送拍摄的图像；

长焦镜头相机，所述长焦镜头相机安装于所述基板，并用于接收机器人的控制器的拍摄指令、对待铺设位置的顶点区域拍照并向所述控制器发送拍摄的图像。

7.根据权利要求6所述的瓷砖铺设位置识别系统，其特征在于，所述广角镜头相机位于所述基板的靠近中心的位置。

8.根据权利要求6所述的瓷砖铺设位置识别系统，其特征在于，成对的所述深度相机安装于所述基板的边缘，并且所述深度相机之间具有夹角。

9.根据权利要求8所述的瓷砖铺设位置识别系统，其特征在于，所述深度相机向所述基板的外侧倾斜。

10.根据权利要求6所述的瓷砖铺设位置识别系统，其特征在于，还包括抓取系统，多个所述抓取系统均布安装于所述基板的边缘位置。

11.一种处理器，其特征在于，所述处理器执行如权利要求1至5中任一项所述的机器人的瓷砖铺设位置识别方法的步骤。

12.一种非瞬时计算机可读存储介质，所述非瞬时计算机可读存储介质存储指令，其特征在于，所述指令在由处理器执行时使得所述处理器执行如权利要求1至5中任一项所述的机器人的瓷砖铺设位置识别方法的步骤。