[发明专利]抓取系统及抓取方法

说明书

本发明公开了一种抓取系统及抓取方法，用于抓取工件，所述抓取系统包括：用于获取工件图像的视觉模块、用于重建工件表面点云的图像处理模块、用于匹配点云并进行位姿估计的点云处理模块、用于计算抓取姿态的标定模块、用于抓取工件的抓取模块和工控机，所述视觉模块、图像处理模块、点云匹配模块、标定模块和抓取模块均与所述工控机电连接。本发明能够在杂乱堆放的工件中自动识别定位单个工件，并驱动抓取模块对单个工件进行抓取，无需额外对工件进行排列后再实施抓取动作，方便快捷，节约人工成本。

技术领域

本发明涉及自动控制领域，更具体地，涉及一种抓取系统及抓取方法。

背景技术

随着科技水平的发展，工业机器人产业的不断进步，机器人代替人工即将成为我过经济发展的一个新热点。传统的工业机器人仅可抓取整齐排列或整齐堆放的工件，当工件杂乱堆放时，对于工件互相堆叠，相互遮挡的情况，没有很好的解决方案，从而机器人无法在杂乱堆放的工件堆中自动识别定位单个工件，并对单个工件进行抓取。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的机器人无法在杂乱堆放的工件堆中自动识别定位单个工件，并对单个工件进行抓取的缺陷，提供一种抓取系统和抓取方法。

其技术方案如下：

一种抓取系统，用于抓取工件，包括：用于获取工件图像的视觉模块、用于重建工件表面点云的图像处理模块、用于匹配点云并进行位姿估计的点云处理模块、用于计算抓取姿态的标定模块、用于抓取工件的抓取模块和工控机，所述视觉模块、图像处理模块、点云匹配模块、标定模块和抓取模块均与所述工控机电连接。

通过视觉模块获取工件堆放区域中所有工件的工件图像，并将图像发送至工控机，工控机控制点云处理模块对重建的三维点云进行匹配，获取单个工件的点云图像；根据单个工件的点云图像，通过标定模块进行坐标转换，计算抓取模块的抓取姿态；抓取模块根据所述抓取姿态抓取单个工件。本技术方案能够在杂乱堆放的工件中自动识别定位单个工件，并驱动抓取模块对单个工件进行抓取，无需额外对工件进行排列后再实施抓取动作，方便快捷，节约人工成本。

在其中一个实施例中，还包括显示模块，所述显示模块与视觉模块、图像处理模块、点云处理模块和标定模块均连接。

在其中一个实施例中，所述视觉模块包括结构光组件和相机组件，所述结构光组件和相机组件均与所述工控机连接。

在其中一个实施例中，所述结构光组件包括投影仪，所述投影仪与所述工控机连接。

在其中一个实施例中，所述相机组件包括至少两个相机。

在其中一个实施例中，至少两个所述相机的镜头呈夹角设置。

在其中一个实施例中，所述抓取模块包括气动夹具和与所述气动夹具连接的空压机，所述气动夹具以及空压机均与所述工控机连接。

本技术方案还提供一种抓取方法，包括如下步骤：

通过视觉系统获取工件图像，将图像发送至工控机；

工控机控制图像处理模块对工件表面进行点云三维重建；

工控机控制点云处理模块对重建的三维点云进行匹配，获取单个工件的点云图像；

根据单个工件的点云图像，通过标定模块进行坐标转换，计算抓取模块的抓取姿态；

抓取模块根据所述抓取姿态抓取单个工件。

在其中一个实施例中，所述图像处理模块的处理步骤具体包括：获取工件图像，对获取的图像进行滤波、分割，分离背景与工件图像，重建三维点云。