[发明专利]一种基于机器人视觉伺服技术的快递分拣方法及系统

权利要求书

1.一种基于机器人视觉伺服技术的快递分拣方法，包括一传送装置、第一拍摄装置、第二拍摄装置及一机器人，所述第一拍摄装置、第二拍摄装置和所述传送装置分别与机器人相连，其特征在于：

启动传送装置，所述第一拍摄装置和第二拍摄装置对快件进行拍照，获取快件的俯视图像和侧视图像；

根据快件的俯视图像和侧视图像获取快件边缘点的坐标、快件所属区域及快件在所述传送装置上的摆放姿态，并通过相机手眼标定将边缘坐标变换到机器人坐标系当中；

所述机器人根据快件的摆放姿态调整机械手臂上的末端操作装置的姿态和相关参数；

所述机器人中的一测速模块根据所述传送装置的传送速度估算快件的当前位置；

当快件进入分拣区后，利用估算的快件当前位置、机器人的相关参数调整机械手臂的位置，使机器人上的第三拍摄装置能够清晰的拍摄到运动中的快件的二维图像；

所述机器人中的处理模块对所述二维图像及快件的实时位置，通过视觉伺服技术对快件进行定位并计算出离散值；

根据所述离散值控制所述末端操作装置，进行快件的抓取；

所述末端操作装置根据快件所属区域将快件放置到分属不同区域的无人搬运车上，所述无人搬运车按照设定的路径将包裹搬运到指定的快件归类处。

2.如权利要求1中所述的一种基于机器人视觉伺服技术的快递分拣方法，其特征在于：所述传送装置设有一拍照区域，所述第一拍摄装置位于所述拍照区域的正上方，所述第二拍摄装置位于所述拍照区域的侧方。

3.如权利要求1中所述的一种基于机器人视觉伺服技术的快递分拣方法，其特征在于：在所述第一拍摄装置和第二拍摄装置对快件进行拍照，获取快件的俯视图像和侧视图像之前还包括：所述传送装置还包括一感应模块和一中断模块，当快件的最前端经过所述感应模块，所述感应模块将信号传送给所述中断模块，启动定时中断，以保证所述快件到达拍照区域时拍摄装置能获取快件的完整信息；中断的时间由感应模块与拍照区域的距离确定，已事先存储在所述中断模块中。

4.如权利要求1中所述的一种基于机器人视觉伺服技术的快递分拣方法，其特征在于：所述相关参数主要包括机器人的运动路径、运动速度。

5.如权利要求1中所述的一种基于机器人视觉伺服技术的快递分拣方法，其特征在于：所述通过视觉伺服技术对快件进行定位并计算出离散值，具体步骤为：

获取快件实时位置和理想位置的差值；

根据非线性方差最小化原理，定义其方差最小化函数；

将所述最小化函数做泰勒级数展开，并计算其极值的表达式；

对所述极值表达式进行整理并离散化，求出离散值。

6.一种基于机器人视觉伺服技术的快递分拣系统，包括一传送装置、第一拍摄装置、第二拍摄装置及一机器人，所述第一拍摄装置、第二拍摄装置和所述传送装置分别与机器人相连，其特征在于：

第一发送模块，用于接收所述第一拍摄装置拍摄的俯视图像；

第二发送模块，用于接收所述第二拍摄装置拍摄的侧视图像；

一信息获取模块，用于汇总所述第一发送模块及第二发送模块发送的图像；

一分析模块，用于接收所述第一发送模块及第二发送模块发送的图像，并对图像进行分析；

一测速模块，用于根据所述传送装置的传送速度估算快件的当前位置；

一机械手臂，利用估算的快件当前位置、机器人的相关参数调整所述机械手臂的位置，使机械手臂上的第三拍摄装置能够清晰的拍摄到运动中的快件的二维图像；

一处理模块，用于根据所述二维图像以及快递的实时位置，利用视觉伺服技术对快件进行定位并计算出离散值；

一机械手末端操作装置46，用于根据所述离散值对快件进行抓取；并且根据快件所属区域将快件放置到分属不同区域的无人搬运车上，所述无人搬运车按照设定的路径将包裹搬运到指定的快件归类处。

7.如权利要求6所述的一种基于机器人视觉伺服技术的快递分拣系统，其特征在于：所述分析模块用于接收所述第一发送模块及第二发送模块发送的图像，并对图像进行分析，具体为：采用Priwitt边缘检测算法对图像中快件的边缘点坐标进行提取，并且通过相机手眼标定将边缘坐标变换到机器人坐标系当中以及根据快件的详情单内容分析快件的所属区域及快件在所述传送装置上的摆放姿态。

8.如权利要求6所述的一种基于机器人视觉伺服技术的快递分拣系统，其特征在于：所述传送装置还包括一感应模块和一中断模块，当快件的最前端经过所述感应模块，所述感应模块将信号传送给所述中断模块，启动定时中断，以保证所述快件到达拍照区域时拍摄装置能获取快件的完整信息；中断的时间由感应模块与拍照区域的距离确定，已事先存储在所述中断模块中。

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