CN203508417U - 工业机器人分拣系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种工业机器人分拣系统，该系统主要由四大单元组成：工件平台单元、摄像机平台单元、视觉分拣单元和机器人RC控制单元；摄像机平台单元设置在工件平台单元上方，摄像机平台单元连接视觉分拣单元，视觉分拣单元连接机器人RC控制单元。本实用新型针对几何形状的工件进行研究；方便工业机器人抓取工件，并且避免机械臂抓取时产生干涉和碰撞，本实用新型具有很好的可靠性、准确性和鲁棒性。

Description

工业机器人分拣系统
技术领域
本实用新型涉及一种工业机器人分拣系统及方法。
背景技术
以往的分拣大多采用人工的方式，有些地方则应用了一些简易的机械分拣的方式，但这两种方式效率低下，成本提高。
发明内容
实用新型目的：本实用新型提供一种工业机器人分拣系统及方法，其目的是解决以往的方式所存在的效率低下和成本高的问题。
技术方案：本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种工业机器人分拣系统，其特征在于：该系统主要由四大单元组成：工件平台单元、摄像机平台单元、视觉分拣单元和机器人RC控制单元；摄像机平台单元设置在工件平台单元上方，摄像机平台单元连接视觉分拣单元，视觉分拣单元连接机器人RC控制单元。
工件平台单元由工件放置机构和工件分拣放置槽位构成，摄像机平台单元设置设置在工件放置机构上方，工件分拣放置槽位设置在工件平台单元旁边。
工件放置机构为黑色的平台或履带。
摄像机平台单元主要由摄像机和摄像机支架组成，摄像机设置在摄像机支架上，摄像机的位置与工件放置机构对应。
视觉分拣单元为内置视觉软件的PC机。
机器人RC控制单元主要由控制柜和六轴机械臂组成；控制柜连接视觉分拣单元的PC机和六轴机械臂，六轴机械臂设置在工件放置机构上方与工件位置对应处。
应用上述的工业机器人分拣系统所实施的分拣方法，其特征在于：具体步骤如下：
通过摄像机把工件放置台上的待分拣的几何工件的图像序列采集到PC机内，通过PC机内的视觉处理软件把待检测工件的图像序列按每一帧进行分析，并且自动识别常规形状：圆形、矩形、三角形、六边形规则几何工件，同时计算其相关的形状特征然后开始分拣，分拣步骤如下：(1)图像预处理：对采集到的图像进行图像平滑去除噪，消除噪声对图像的干扰。(2)目标提取：使用Canny算子进行二值化，其目的是将目标图像从背景图像提取出来；(3)单一目标分析：由于目标是规则的几何工件，仅仅靠角点检测是检测不出来圆形的，所以需要Hough圆检测来辅助识别；(4)分类抓取：对每个单一工件目标求取特征点，求取其目标工件的中心和长短轴；将特征信息通过CAN总线发送至机器人RC控制单元内，并通过机器人RC控制单元控制六轴机械臂进行分拣。
优点效果：本实用新型提供一种工业机器人分拣系统及方法，该系统主要由四大单元组成：工件平台单元、摄像机平台单元、视觉分拣单元和机器人RC控制单元；摄像机平台单元设置在工件平台单元上方，摄像机平台单元连接视觉分拣单元，视觉分拣单元连接机器人RC控制单元。
本实用新型针对几何形状的工件进行研究；方便工业机器人抓取工件，并且避免机械臂抓取时产生干涉和碰撞，本实用新型具有很好的可靠性、准确性和鲁棒性。
附图说明：
图1为基于机器视觉的工业机器人分拣系统的结构示意图；
图2为本实用新型的系统分拣流程图；
图3为本实用新型的系统框图。
具体实施方式：
如图1所示，本实用新型提供一种工业机器人分拣系统，该系统主要由四大单元组成：工件平台单元、摄像机平台单元、视觉分拣单元和机器人RC控制单元；摄像机平台单元设置在工件平台单元上方，摄像机平台单元连接视觉分拣单元，视觉分拣单元连接机器人RC控制单元。
工件平台单元由工件放置机构和工件分拣放置槽位1构成，摄像机平台单元设置设置在工件放置机构上方，工件分拣放置槽位设置在工件平台单元旁边。
工件放置机构为黑色的平台或履带2。黑色的工件放置平台有助于与金属几何工件的颜色形成反差，方便算法的实现。因为一般的几何工件都是亮金属光泽。其中工件放置槽用于对已分拣的几何工件分类放置。
摄像机平台单元主要由摄像机3和摄像机支架4组成，摄像机设置在摄像机支架上，摄像机的位置与工件放置机构对应。
视觉分拣单元为内置视觉软件的PC机。主要是由视觉系统对摄像机采集的视频序列，识别出目标种类，计算出工件的质心和摆放方向。最后根据图像坐标系和物体坐标系的关系，经过计算目标的相对位置和方向，再将信息参数传入控制柜。
机器人RC控制单元主要由控制柜和六轴机械臂5组成；控制柜连接视觉分拣单元的PC机和六轴机械臂，六轴机械臂设置在工件放置机构上方与工件位置对应处。负责对参数进行分析，然后对机器人进行相关的操作，最终完成对目标进行的分拣抓取、放置等工作。
应用上述的工业机器人分拣系统所实施的分拣方法，具体步骤如下：
通过摄像机把工件放置台上的待分拣的几何工件的图像序列采集到PC机内，通过PC机内的视觉处理软件把待检测工件的图像序列按每一帧进行分析，并且自动识别常规形状：圆形、矩形、三角形、六边形规则几何工件，同时计算其相关的形状特征然后开始分拣，分拣步骤如下：(1)图像预处理：对采集到的图像进行图像平滑去除噪，消除噪声对图像的干扰。(2)目标提取：使用Canny算子进行二值化，其目的是将目标图像从背景图像提取出来；(3)单一目标分析：由于目标是规则的几何工件，仅仅靠角点检测是检测不出来圆形的，所以需要Hough圆检测来辅助识别；(4)分类抓取：对每个单一工件目标求取特征点，求取其目标工件的中心和长短轴；将特征信息通过CAN总线发送至机器人RC控制单元内，并通过机器人RC控制单元控制六轴机械臂进行分拣。

Claims (6)

1.一种工业机器人分拣系统，其特征在于：该系统主要由四大单元组成：工件平台单元、摄像机平台单元、视觉分拣单元和机器人RC控制单元；摄像机平台单元设置在工件平台单元上方，摄像机平台单元连接视觉分拣单元，视觉分拣单元连接机器人RC控制单元。
2.根据权利要求1所述的工业机器人分拣系统，其特征在于：工件平台单元由工件放置机构和工件分拣放置槽位（1）构成，摄像机平台单元设置在工件放置机构上方，工件分拣放置槽位设置在工件平台单元旁边。
3.根据权利要求2所述的工业机器人分拣系统，其特征在于：工件放置机构为黑色的平台或履带（2）。
4.根据权利要求2所述的工业机器人分拣系统，其特征在于：摄像机平台单元主要由摄像机（3）和摄像机支架（4）组成，摄像机设置在摄像机支架上，摄像机的位置与工件放置机构对应。
5.根据权利要求2所述的工业机器人分拣系统，其特征在于：视觉分拣单元为内置视觉软件的PC机。
6.根据权利要求5所述的工业机器人分拣系统，其特征在于：机器人RC控制单元主要由控制柜和六轴机械臂（5）组成；控制柜连接视觉分拣单元的PC机和六轴机械臂，六轴机械臂设置在工件放置机构上方与工件位置对应处。
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