CN210757745U - 一种用于双目视觉位姿采集与抓取的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于双目视觉位姿采集与抓取的装置。包括工件传送模块、图像采集模块和目标工件抓取模块，工件传送模块通过传送带将目标工件传送到双目相机下方，当双目视觉相机支架下方安装的接近传感器接受工件到达信号时传送带停止工作，便于左右工业相机采集图像。本实用新型可以用于完成对无法在振动盘上料的工件进行位姿采集和抓取，对目标工件进行抓取并摆放至目标堆放台，一定程度上提高了对目标工件抓取的效率。

Description

一种用于双目视觉位姿采集与抓取的装置

技术领域

本实用新型属于机器装置，具体涉及了一种用于双目视觉位姿采集与抓取的装置。

背景技术

随着信息技术和机器人技术飞速的发展，机器人控制技术所涵盖的内容越来越丰富。工业机器人作为一种新兴的数字控制设备，一经问世就得到了广泛的关注，经过国内外的专家学者和科研人员的不断探索，功能得到逐渐完善。其中双目立体视觉技术被广泛运用在物体识别、虚拟现实、工业检测等领域。双目立体视觉技术可以在多种条件下灵活的获得物体的立体信息，相对单目视觉有着不可比拟的优势。

在工业生产流水线上，传统的供料设备为振动盘，但是对于软磁体、陶瓷片等弱冲击韧性材料，无法使用振动盘上料，否则将导致材料发生破碎、产生裂缝等后果。而在工业机械手使用场合中，基于单目视觉机械手的的一般动作是采用“抓取-放置”的动作，运用单目视觉进行零件的二维测量，通过固定的参数获取零件的旋转角度、位姿，以实现零件的抓取。在利用双目视觉工业机械手的情景中，机械手对零件、产品的抓取仅停留在“定位-抓取-放置”的程度上，对产品的初始、结束姿态没有考虑。因此对用于双目视觉位姿采集与抓取的装置的研究，对工业生产效率的提高具有很大的积极意义。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提出了一种用于双目视觉位姿采集与抓取的装置，可以完成对无法在振动盘上料的工件进行位姿采集以及抓取。

本实用新型采用的技术方案如下：

包括工件传送模块、图像采集模块和目标工件抓取模块；

工件传送模块包括带式传送机、带式传送机电机驱动装置和接近传感器，带式传送机上安装有用于传送目标工件的传送带，位于传送带一侧的带式传送机机架上安装有接近传感器。

图像采集模块包括工业相机、相机支架、条形光源和双目相机夹具，位于传送带两侧的带式传送机机架上固定有相机支架，相机支架两侧之间安装有高度可调的双目相机夹具，双目相机夹具的导轨上滑动安装有两个CCD工业相机，两个工业相机用于拍摄经过接近传感器的目标工件；相机支架两侧底部安装有对称布置的两个条形光源，条形光源用于图像采集时提供照明。

目标工件抓取模块包括四轴机械手和控制柜，控制柜位于带式传送机一侧且高度与传送带高度一致，控制柜与传送带高度一致使目标工件与机械手坐标系原点高度保持一致，便于坐标换算；四轴机械手通过其底座固定于控制柜上。

两个所述的工业相机分别为左相机和右相机。

所述接近传感器靠近相机支架布置。

本实用新型的有益效果：

本实用新型可以用于完成对无法在振动盘上料的工件进行位姿采集和抓取，对目标工件进行最优姿态的抓取并摆放至目标堆放台，一定程度上提高了对目标工件抓取的效率。

附图说明

图1是本实用新型装置的整体结构示意图。

图2是本实用新型中工件传送装置工作的流程图。

图中：1.四轴机械手、2.工业相机、3.相机支架、4.带式传送机电机驱动装置、5.条形光源、6.目标工件堆放台、7.控制柜、8.接近传感器、9.带式传送机、10.目标工件、11.双目相机夹具。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型包括工件传送模块、图像采集模块和目标工件抓取模块；工件传送模块包括带式传送机9、带式传送机电机驱动装置4和接近传感器8，带式传送机9上安装有用于传送目标工件10的传送带，位于传送带一侧的带式传送机9机架上安装有接近传感器8；图像采集模块包括工业相机2、相机支架3、条形光源5和双目相机夹具11，位于传送带两侧的带式传送机9机架上固定有相机支架3，相机支架3两侧之间安装有高度可调的双目相机夹具11，双目相机夹具11的导轨上滑动安装有两个CCD工业相机2，两个工业相机2用于拍摄经过接近传感器8的目标工件10，两个工业相机2分别为左相机和右相机；相机支架3两侧底部安装有对称布置的两个条形光源5，条形光源5用于图像采集时提供照明；接近传感器8靠近相机支架3布置；目标工件抓取模块包括四轴机械手1和控制柜7，控制柜7位于带式传送机9一侧且高度与传送带高度一致；四轴机械手1通过其底座固定于控制柜上。

如图2所示，工件传送装置将目标工件10传送至接近传感器8附近，接近传感器8检测到目标工件10的靠近，产生信号，并且传输信号至带式传送机电机驱动装置4使传送带电机停止工作，制动器工作，最终使传送带停止，工件此时处于左右CCD工业相机2下方附近，可以利于相机工作，对工件进行图像采集。

图像采集模块中，左右CCD工业相机2固定在双目相机夹具11上，夹具上有导轨，可以手动或者利用其它工具调整两个CCD工业双目相机2的左右间距以及角度，本装置中的左右CCD工业相机2以平视双目为准。

具体实施方式：

步骤一：通过调整工业相机2的高度、拍摄角度和两个工业相机2之间的距离，使得目标工件10位于工业相机2的焦距范围内；

双目相机夹具11沿相机支架3两侧的竖直杆上下移动从而实现工业相机2高度的调节，两个工业相机2沿双目相机夹具11导轨移动从而实现两个工业相机2之间的距离调节，通过调节两个工业相机2的安装角度实现工业相机2拍摄角度的调节。

步骤二：待抓取的目标工件10通过带式传送机9传送至双目相机下方位置，且接近传感器8接收到目标工件10的信号时，带式传送机电机驱动装置4停止带式传送机9的工作。

步骤三：左右相机拍摄经过接近传感器8的目标工件10的图像，并将拍摄到的目标工件图像传输至计算机。

步骤四：计算机通过第三方软件对目标工件图像处理后获得目标工件的三维坐标和姿态信息Q，然后根据目标工件10和四轴机械手1末端执行器的三维坐标获得目标工件10相对于末端执行器的方位角，之后根据目标工件12相对于末端执行器的方位角进行四轴机械手1末端执行器的轨迹移动控制，从初始位置移动至目标工件10附近，根据目标工件的姿态信息Q调整末端执行器的姿态信息，然后再以渐进的方式到达目标点位置完成目标工件10的抓取，最后将目标工件10从带式传送机9上抓取后放置于目标堆放台6。

Claims (3)

1.一种用于双目视觉位姿采集与抓取的装置，其特征在于，包括工件传送模块、图像采集模块和目标工件抓取模块；

工件传送模块包括带式传送机(9)、带式传送机电机驱动装置(4)和接近传感器(8)，带式传送机(9)上安装有用于传送目标工件(10)的传送带，位于传送带一侧的带式传送机(9)机架上安装有接近传感器(8)；

图像采集模块包括工业相机(2)、相机支架(3)、条形光源(5)和双目相机夹具(11)，位于传送带两侧的带式传送机(9)机架上固定有相机支架(3)，相机支架(3)两侧之间安装有双目相机夹具(11)，双目相机夹具(11)的导轨上滑动安装有两个工业相机(2)，两个工业相机(2)用于拍摄经过接近传感器(8)的目标工件(10)；相机支架(3)两侧底部安装有对称布置的两个条形光源(5)；

目标工件抓取模块包括四轴机械手(1)和控制柜(7)，控制柜(7)位于带式传送机(9)一侧且高度与传送带高度一致；四轴机械手(1)通过其底座固定于控制柜(7)上。

2.根据权利要求1所述的一种用于双目视觉位姿采集与抓取的装置，其特征在于，两个所述的工业相机(2)分别为左相机和右相机。

3.根据权利要求1所述的一种用于双目视觉位姿采集与抓取的装置，其特征在于，所述接近传感器(8)靠近相机支架(3)布置。

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