[发明专利]上料平台及工件上料方法

权利要求书

1.一种上料平台，其特征在于，包括机架、输送装置、机械手、双目摄像头、视觉分析装置和控制器，其中：

输送装置设置于机架上，用于传输待上料工件；

机械手设置于输送装置的旁侧，用于抓取输送装置上的工件；

双目摄像头设置于输送装置的旁侧，包括左摄像头和右摄像头，用于采集机械手前方的输送装置上待上料工件左右格式的3D图像对和3D图像对的方位信息，并发送至视觉分析装置；视觉分析装置，用于根据左右格式的3D图像对和3D图像对的方位信息对输送装置上的待上料工件进行建模，确定待上料工件的类型和现有姿态；

控制器，用于根据待上料工件的类型和现有姿态，控制机械手将待上料工件转移至对应的作业区域，并将待上料工件调整至预设姿态。

2.根据权利要求1所述的上料平台，其特征在于，所述上料平台还包括存储装置，存储装置用于存储不同类型工件的3D模型，以及不同类型工件对应的预设姿态和作业区域。

3.根据权利要求1所述的上料平台，其特征在于，所述视觉分析装置包括：景深图像生成模块，用于根据待上料工件左右格式的3D图像对和3D图像对的方位信息生成景深图像；3D建模模块，用于根据所述景深图像重建工件的3D模型；

特征点计算模块，用于将工件左右格式的3D图像对和3D模型进行特征点计算和边缘检测；拼接模块，用于将多次获取的所述3D图像对生成的多方位3D模型按照特征点和方位信息进行加权拼接形成拼接模型。

4.根据权利要求3所述的上料平台，其特征在于，所述视觉分析装置还包括工件类型和姿态分析模块，用于根据拼接模型确定待上料工件的类型，以及根据多次获取的左右格式的3D图像对确定待上料工件的现有姿态。

5.权利要求1所述上料平台的工件上料方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，双目摄像头获取机械手前方的输送装置上待上料工件左右格式的3D图像信息，并将3D图像信息发送至视觉分析装置；

步骤二，视觉分析装置根据3D图像信息生成待上料工件的拼接模型，并确定待上料工件的类型和现有姿态，将待上料工件的类型和现有姿态信息发送至控制器；

步骤三，控制器根据待上料工件的类型控制机械手将待上料工件转移至对应的作业区，同时将待上料工件调整至预设姿态。

6.根据权利要求5所述的工件上料方法，其特征在于，步骤一中所述待上料工件左右格式的3D图像信息包括待上料工件左右格式的3D图像对和所述3D图像对的方位信息。

7.根据权利要求6所述的工件上料方法，其特征在于，步骤二中所述视觉分析装置根据3D图像信息生成待上料工件的拼接模型的步骤包括：

将所述左右格式的3D图像对生成景深图像；

根据所述景深图像重建工件的3D模型；

对所述左右格式的3D图像对和所述3D模型进行特征点计算和边缘检测；

将多次获取的3D图像对生成的多方位3D模型按照所述特征点和所述方位信息进行加权拼接形成拼接模型。

8.根据权利要求7所述的工件上料方法，其特征在于，步骤二中所述确定待上料工件的类型和现有姿态的方法为：

视觉分析装置将生成的待上料工件拼接模型与存储装置中预存的不同类型工件的3D模型进行比对，确定待上料工件的类型；

视觉分析装置根据多次获取的待上料工件左右格式的3D图像对，确定待上料工件的现有姿态。

9.根据权利要求8所述的工件上料方法，其特征在于，步骤三中所述控制器根据待上料工件的类型控制机械手将待上料工件转移至对应的作业区的方法为：控制器根据待上料工件的类型，调取存储装置中预存的对应作业区域，控制机械手将待上料工件转移至所述作业区域。

10.根据权利要求8所述的工件上料方法，其特征在于，步骤三中所述控制器控制机械手将待上料工件调整至预设姿态的方法为：控制器根据待上料工件的类型从存储装置中调取对应的预设姿态信息，将待上料工件的现有姿态和所述预设姿态作为输入，应用神经网络模型和遗传算法，输出将工件从现有姿态调整至预设姿态的调节步骤，机械手根据调节步骤将工件调整至预设姿态。