[发明专利]基于双目立体视觉的机械臂定位抓取的方法及装置

说明书

本申请涉及一种基于双目立体视觉的机械臂定位抓取的方法及装置。该方法包括确定世界坐标系与机械臂坐标系之间的转换关系；通过尺度不变特征变换SIFT特征匹配规则对目标电力仪表进行分类和识别；计算所述目标电力仪表在世界坐标系中的第一目标位置，并根据所述世界坐标系与所述机械臂坐标系之间的转换关系确定所述第一目标位置在机械臂坐标系中的第二目标位置；根据所述目标电力仪表的类别特征和所述第二目标位置对所述目标电力仪表进行抓取。本发明可以提高仪表抓取的精度；将待检仪表放置在旋转平台可以使整个检定系统提高检定效率。

技术领域

本申请涉及自动控制领域，特别是涉及一种基于双目立体视觉的机械臂定位抓取的方法及装置。

背景技术

目前，指针式仪表在电力行业中仍然普遍使用，为保证电力系统的安全运行，电力研究院、计量院等科研院所需要对仪表进行定期的检定来确保仪表的准确性，因此对自动化的仪表检定系统的需求日益增多。然而现有的仪表自动检定系统都需要人工上下表，没有做到完全的自动化检定，严重制约了仪表检定系统的工作效率。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够全自动对仪表进行检定的基于双目立体视觉的机械臂定位抓取的方法及装置。

本发明提供一种基于双目立体视觉的机械臂定位抓取的方法，所述方法包括：

确定世界坐标系与机械臂坐标系之间的转换关系；

通过尺度不变特征变换（Scale-invariant feature transform，SIFT）特征匹配规则对目标电力仪表进行分类和识别；

计算所述目标电力仪表在世界坐标系中的第一目标位置，并根据所述世界坐标系与所述机械臂坐标系之间的转换关系确定所述第一目标位置在机械臂坐标系中的第二目标位置；

根据所述目标电力仪表的类别特征和所述第二目标位置对所述目标电力仪表进行抓取。

可选的，所述确定世界坐标系与机械臂坐标系之间的转换关系包括：

通过双目相机拍摄第一参照物，根据所述第一参照物在世界坐标系以及相机坐标系中的位置，确定所述世界坐标系与所述相机坐标系之间的转换关系；

通过双目相机和机械臂确定第二参照物，根据所述第二参照物在所述相机坐标系以及机械臂坐标系中的位置，确定所述相机坐标系与所述机械臂坐标系之间的转换关系；

根据所述世界坐标系与所述相机坐标系之间的转换关系，以及所述相机坐标系与所述机械臂坐标系之间的转换关系，确定所述世界坐标系与所述机械臂坐标系之间的转换关系。

可选的，所述通过SIFT特征匹配规则对目标电力仪表进行分类和识别之前，所述方法还包括：

通过SIFT特征匹配规则对仪表候检区的各仪表的型号进行识别，以使被识别的仪表被传输带运输至与型号相应的仪表检定区。

可选的，所述方法还包括：

通过双目相机获得各仪表在所述仪表候检区的世界坐标信息，以使所述机械臂根据所述各仪表在所述仪表候检区的世界坐标信息抓取所述各仪表，并放置在检定流水线的传输带上。

可选的，所述机械臂上还设有夹爪，所述根据所述目标电力仪表的类别特征和所述第二目标位置对所述目标电力仪表进行抓取包括：

根据所述目标电力仪表的类别特征和所述第二目标位置将所述夹爪移动至所述目标电力仪表的预设位置；

控制所述夹爪夹紧以抓取所述目标电力仪表。

本发明还提供一种基于双目立体视觉的机械臂定位抓取装置，所述装置包括本体和设置在所述本体上的机械臂和双目相机，所述机械臂上设有夹爪，所述本体上还设有用于控制所述机械臂、所述夹爪和所述双目相机的控制器；