[发明专利]一种机器人抓取物料包的方法和机器人抓取装置

权利要求书

1.一种机器人抓取物料包的方法，其特征在于，包括：

步骤1、通过机器人的主控板控制所述机器人的三轴全方位双目摄像机对待抓取的目标物料包进行图像采集，并记录所述三轴全方位双目摄像机的位姿信息以及保存对所述目标物料包采集到的左右视图；

步骤2、根据所述左右视图分析出所述目标物料包在摄像机坐标系下的三维坐标；

步骤3、根据所述三轴全方位双目摄像机的位姿信息、所述目标物料包在摄像机坐标系下的三维坐标以及所述机械臂坐标系的原点位置，计算出所述目标物料包在机械臂坐标系下的三维坐标；

步骤4、根据所述目标物料包在机械臂坐标系下的三维坐标，结合倾角传感器反馈的机器人的倾斜信息，计算出机械臂的各个关节在所述机械臂坐标系下需要运动的关节角度，通过所述主控板控制所述机械臂的各个关节按照所述关节角度旋转；

步骤5、当所述机械臂的各个关节旋转完成后，通过所述主控板控制所述机械臂对所述目标物料包实施抓取。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述三轴全方位双目摄像机的位姿信息、所述目标物料包在摄像机坐标系下的三维坐标以及所述机械臂坐标系的原点位置，计算出所述目标物料包在机械臂坐标系下的三维坐标之后，所述方法还包括：

根据所述目标物料包在机械臂坐标系下的三维坐标以及所述机械臂坐标系的原点位置判断所述目标物料包是否在所述机械臂的抓取范围内，若所述目标物料包在所述机械臂的抓取范围内，触发执行步骤4至步骤5；

若所述目标物料包不在所述机械臂的抓取范围内，通过所述主控板控制所述机器人的移动搭载平台向所述目标物料包靠近，并重新触发执行步骤1至步骤5。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过机器人的主控板控制所述机器人的三轴全方位双目摄像机对待抓取的目标物料包进行图像采集，包括：

通过机器人的主控板控制摄像机支架进行前后左右上下的运动，通过所述摄像机支架的运动调整所述摄像机本体的两个摄像头的位置，通过所述主控板控制所述两个摄像头采集所述目标物料包的图像。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述左右视图分析出所述目标物料包在摄像机坐标系下的三维坐标，包括：

通过图像分割技术从所述左右视图中分割出左视图中的各个物料包，找到各个物料包的连通域及连通域的中心，并用椭圆拟合记录椭圆长轴、短轴的方位；

通过立体匹配技术找到所述左视图中所述连通域的中心在右视图中对应的位置坐标，计算出视差信息；

根据所述视差信息和所述三轴全方位双目摄像机的内参数和外参数，计算出所述目标物料包在所述摄像机坐标系下的三维坐标。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标物料包在机械臂坐标系下的三维坐标，结合倾角传感器反馈所述机器人的倾斜信息，计算出机械臂的各个关节在所述机械臂坐标系下需要运动的关节角度，包括：

根据所述目标物料包在机械臂坐标系下的三维坐标，通过倾角传感器测量出所述机器人本体的倾斜信息；

根据所述机械臂的末端执行器与所述机器人本体的表面平行关系，计算出所述机械臂的各个关节需要运动的关节角度，通过调整所述各个关节实现对所述机器人本体的倾斜程度做出补偿。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述主控板控制所述机械臂的各个关节按照所述关节角度旋转，包括：

通过主控板控制所述机器人的上位机向所述机械臂的运动控制器发送运动控制指令；

通过所述运动控制器将所述运动控制指令发送给伺服驱动器，由所述伺服驱动器驱动所述机械臂的直流伺服电机进行正反旋转，所述直流伺服电机的旋转通过传动机构带动所述各个关节的旋转，并通过位置闭环控制方式使所述直流伺服电机稳定在期望位置。