[发明专利]一种工件抓取模板的生成方法及系统

权利要求书

1.一种工件抓取模板的生成方法，其特征在于，包括：

获取机器人对参考工件多角度拍摄的图像，其中，所述参考工件的表面贴附有抓取点标记；

根据所述图像对所述参考工件的三维模型进行重建，生成工件抓取模板，其中，所述工件抓取模板包括所述抓取点标记所标示的所述参考工件上可抓取点的位置。

2.根据权利要求1所述的工件抓取模板的生成方法，其特征在于，所述获取机器人对参考工件多角度拍摄的图像，包括：

利用机器人力控拖动技术，通过拖动机器人末端调整所述机器人末端上深度相机的位姿，以改变所述深度相机的拍摄视角且拍摄到全部所述抓取点标记；

在每个所述拍摄视角下利用所述深度相机拍摄所述参考工件的单帧二维图像和单帧三维图像。

3.根据权利要求2所述的工件抓取模板的生成方法，其特征在于，所述根据所述图像对所述参考工件的三维模型进行重建，生成工件抓取模板，包括：

在机器人基坐标系下对所述三维图像进行配准，得到所述参考工件在所述机器人基坐标系下的工件三维模型数据；

基于所述二维图像和所述三维图像，识别所述抓取点标记，得到所述抓取点标记在所述机器人基坐标系下的标记点坐标数据；

合并所述工件三维模型数据和所述标记点坐标数据；

重设工件坐标系，将合并后的所述工件三维模型数据和所述标记点坐标数据变换至所述工件坐标系中，得到所述工件抓取模板。

4.根据权利要求3所述的工件抓取模板的生成方法，其特征在于，在机器人基坐标系下对所述三维图像进行配准，包括：

基于所述深度相机在所述机器人基坐标系下的位姿，对所述三维图像进行粗配准；

基于最近点迭代算法对经粗配准后的三维图像进行精配准。

5.一种工件抓取模板的生成系统，其特征在于，包括机器人、参考工件和处理器；

所述机器人用于对所述参考工件进行多角度拍摄，所述参考工件的表面贴附有抓取点标记；

所述处理器用于获取机器人对参考工件多角度拍摄的图像，并根据所述图像对所述参考工件的三维模型进行重建，生成工件抓取模板，其中，所述工件抓取模板包括所述抓取点标记所标示的所述参考工件上可抓取点的位置。

6.根据权利要求5所述的工件抓取模板的生成系统，其特征在于，所述机器人包括拖动示教系统、机器人末端和设置于所述机器人末端的深度相机；

所述拖动示教系统用于利用机器人力控拖动技术，通过拖动机器人末端进行示教；

所述机器人末端用于通过力控拖动来调整所述深度相机的位姿，以改变所述深度相机的拍摄视角且拍摄到全部所述抓取点标记；

所述深度相机用于在每个所述拍摄视角下拍摄所述参考工件的单帧二维图像和单帧三维图像。

7.根据权利要求6所述的工件抓取模板的生成系统，其特征在于，所述机器人上还设置有拖动示教按钮和相机采集按钮；

所述机器人末端具体用于在所述拖动示教按钮被按下时，通过力控拖动来调整所述深度相机的位姿，以改变所述深度相机的拍摄视角且拍摄到全部所述抓取点标记；

所述深度相机具体用于在所述相机采集按钮被按下时，在每个所述拍摄视角下拍摄所述参考工件的单帧二维图像和单帧三维图像。

8.根据权利要求6所述的工件抓取模板的生成系统，其特征在于，所述处理器包括图像获取模块、图像配准模块、图像识别模块、图像合并模块和抓取模板生成模块；

所述图像获取模块用于获取所述二维图像和所述三维图像；

所述图像配准模块用于在机器人基坐标系下对所述三维图像进行配准，得到所述参考工件在所述机器人基坐标系下的工件三维模型数据；

所述图像识别模块用于基于所述二维图像和所述三维图像，识别所述抓取点标记，得到所述抓取点标记在所述机器人基坐标系下的标记点坐标数据；

所述图像合并模块用于合并所述工件三维模型数据和所述标记点坐标数据；

所述抓取模板生成模块用于重设工件坐标系，将合并后的所述工件三维模型数据和所述标记点坐标数据变换至所述工件坐标系中，得到所述工件抓取模板。