[发明专利]一种基于单相机的机器人无序抓取装置及方法

说明书

本发明涉及一种基于单相机的机器人无序抓取装置及方法，其装置包括工作台、取料框、吸盘、机器人、单相机和放料框；所述取料框和放料框间隔设置在所述工作台上，所述机器人设置在所述工作台上，并位于所述取料框和放料框之间，所述吸盘设置在所述机器人的末端执行器上；所述工作台上设有支架，所述单相机设置在所述支架上，且所述吸盘、机器人和单相机分别与外部控制柜内的中央处理器电连接。本发明能够获知无序堆叠的目标物体在三维空间的位姿信息来实现机器人的无序抓取过程，具有测量成本低，抓取成功率高、放置精度高及便于操作等优点，实现抓取过程的自动化和智能化。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种基于单相机的机器人无序抓取装置及方法。

背景技术

随着《中国制造2025》的逐步推进，机器人自动化系统广泛应用于3C和物流行业的抓取、分拣、装配等作业中。机器视觉作为实现机器人自动化作业的关键技术，其可以代替人眼对被待操作目标物体进行测量和判断，获取目标物体的颜色与位姿等信息，提高机器人生产的柔性和自动化程度。目前工业环境经常存在物体堆积、杂乱无序放置的情况，而采用传统的机器人抓取或分拣方法，往往存在识别物体信息不准确，抓取或分拣成功率低的问题，严重影响机器人作业过程的效率和增大了企业成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于单相机的机器人无序抓取装置及方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

依据本发明的一个方面，提供了一种基于单相机的机器人无序抓取装置，包括：工作台、取料框、吸盘、机器人、单相机和放料框；所述取料框和放料框间隔设置在所述工作台上，所述机器人设置在所述工作台上，并位于所述取料框和放料框之间，所述吸盘设置在所述机器人的末端执行器上；所述工作台上设有支架，所述单相机设置在所述支架上，且所述吸盘、机器人和单相机分别与外部控制柜内的中央处理器电连接。

所述单相机用于获取无序堆叠在所述取料框中的任一目标物体的第一图像信息，还用于获取所述机器人已抓取的所述目标物体的第二图像信息；所述中央处理器用于根据所述第一图像信息识别该目标物体的抓取点在机器人坐标系内的三维位姿信息，还用于根据所述第二图像信息识别所述目标物体的中心点在机器人坐标系内的三维位姿信息，还用于根据所述中心点和抓取点在机器人坐标系内的三维位姿信息控制机器人运动，同时控制所述吸盘无序抓取所述取料框内的目标物体，并放置到所述放料框中。

本发明的基于单相机的机器人无序抓取装置，能够获知无序堆叠的目标物体在三维空间的位姿信息来实现机器人的无序抓取过程，具有测量成本低，抓取成功率高、放置精度高及便于操作等优点，实现抓取过程的自动化和智能化。

依据本发明的另一个方面，提供了一种基于单相机的机器人无序抓取方法，包括：

S1，通过单相机获取无序堆叠的任一目标物体的第一图像信息，并根据所述第一图像信息识别该目标物体的抓取点在机器人坐标系内的三维位姿信息；

S2，根据所述抓取点的三维位姿信息控制位于机器人末端的吸盘抓取对应的所述目标物体，通过所述单相机获取已抓取的所述目标物体的第二图像信息，并识别所述目标物体的中心点在所述机器人坐标系内的三维位姿信息；

S3，根据所述中心点和抓取点在所述机器人坐标系内的三维位姿信息控制机器人运动，同时控制吸盘将目标物体放置到放料框中。

本发明的基于单相机的机器人无序抓取方法，能够获知无序堆叠的目标物体在三维空间的位姿信息来实现机器人的无序抓取过程，具有测量成本低，抓取成功率高、放置精度高及便于操作等优点，实现抓取过程的自动化和智能化。

附图说明

图1为本发明的一种基于单相机的机器人无序抓取装置结构示意图；