[发明专利]一种基于3D视觉识别的机器人手爪姿态校正系统及方法

权利要求书

1.一种基于3D视觉识别的机器人手爪姿态校正系统，其特征在于，所述系统包括以下组件：

(1)第一传送带，所述第一传送带用于工件的匀速传送；

(2)第一3D识别装置，所述第一3D识别装置安装于第一传送带上方，用于对第一传送带所传送工件的3D形貌进行第一次识别；

(3)挡板，所述挡板安装于第一传送带末端，用于改变工件的放置形态；所述挡板在垂直方向上与第一传送带呈垂直状态，在水平方向上与第一传送带的传送方向呈一定角度；

(4)第二传送带，所述第二传送带用于工件继续匀速传送，第二传送带在垂直方向上位于第一传送带下方并具有一定落差，第二传送带的传送方向与第一传送带的传送方向相同；

(5)第二3D识别装置，所述第二3D识别装置安装于第二传送带上方，用于对第二传送带所传送工件的3D形貌进行第二次识别；

(6)计算装置，所述计算装置用于对第一3D识别装置和第二3D识别装置采集到的图像信号进行处理，计算得到对应的工件形貌，获得工件识别位点，并根据识别位点信息控制机器人手爪的姿态校正。

2.根据权利要求1所述的基于3D视觉识别的机器人手爪姿态校正系统，其特征在于，所述第一传送带和所述第二传送带的传送速度相同，优选1m/s。

3.根据权利要求1所述的基于3D视觉识别的机器人手爪姿态校正系统，其特征在于，所述挡板在水平方向上与第一传送带的传送方向所呈角度范围在85～55°。

4.根据权利要求1所述的基于3D视觉识别的机器人手爪姿态校正系统，其特征在于，所述第一传送带与所述第二传送带的落差范围为5～50cm。

5.根据权利要求1所述的基于3D视觉识别的机器人手爪姿态校正系统，其特征在于，所述工件为不具有对称轴的工件。

6.根据权利要求1所述的基于3D视觉识别的机器人手爪姿态校正系统，其特征在于，所述3D识别装置包括双摄像头，所述双摄像头采集被识别对象的边缘信息，并将所述边缘信息传送至所述计算组件，通过计算被识别对象轴线特征以获得被识别组件的姿态信息。

7.根据权利要求1所述的基于3D视觉识别的机器人手爪姿态校正系统，其特征在于，所述3D识别装置包括网格投影装置和图像采集装置，所述光栅投影装置对被识别对象表面投射网格化图像，由图像采集装置收集变形网格图像并输送至所述计算组件，计算得到被识别组件的姿态信息。

8.根据权利要求1所述的基于3D视觉识别的机器人手爪姿态校正系统进行手爪姿态校正的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)工件在第一传送带上被传送时，经第一3D识别装置获取工件的3D形貌，并获得第一组识别位点；

(2)工件与挡板接触，并改变放置形态，并在从第一传送带上下落至第二传送带的过程中再次改变放置形态，以使工件在第一传送带和第二传送带上的的放置形态产生区别；

(3)工件在第二传送带上被传送时，经第二3D识别装置获取工件的3D形貌，并获得第二组识别位点；

(4)计算装置根据第一组和第二组识别位点重建工件的放置形态模型，并参照标准放置形态，确定机器人手爪抓取所需的抓取位点；

(5)机器人手爪根据抓取位点信息改变姿态，并对工件实现抓取。