[发明专利]一种机器人抓取顺序优化的方法

权利要求书

1.一种机器人抓取顺序优化的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1：设定机器人的视觉系统的相机拍照间隔，通过相机采集目标物体图像，并上传至工控机，工控机对目标物体图像进行图像处理，提取目标物体的轮廓信息并获取位置坐标；

S2：对目标图像进行去重、整合处理，对图像中的目标物体进行随机排序，得到每种排序方法的路径S_i；计算路径S_i的距离，计算公式如下：

式中，x_i(t)、y_i为目标物体的实时坐标，c(x,y)表示放置区域的坐标；

其中x_i(t)＝x_i+v*t，式中x_i为相机获取的目标物体i的初始坐标，v为传送带的传送速度，t为视觉系统拍摄目标物体i到机器人抓取该目标物体的时间差；

对获得所有排序方法的路径用集合S，S＝(S₁、S₂、S₃…S_i)，采用快速排序方法进行由小到大的排序，并记录下与之相对应的物体抓取顺序；

S3：结合机器人工作区间的长度L，以第一个目标物体进入机器人工作期间为起始点，求出该时刻各个目标物体坐标A＝{(x_i,y_i,c_i)^T},i＝1,2,3...m，其中(x_i，y_i)表示当传送带上的物体的位置坐标，ci表示的是相应物体对应的角度；从而计算出传送带上每个目标物体从进入机器人工作区间到跑出机器人工作区间的时间Ti，计算公式如下：

Ti＝(x_i+L)/v

式中，v表示传送带的运行速度，x_i表示视觉系统获取的目标物体i的初始坐标；

当机器人从开始抓取目标物体时计算，到抓取传送带L1中各个目标物体的时间差小于相应的Ti时，则是符合条件的，机器人不会漏抓目标物体；

S4：根据目标物体从抓取区域到放置区域的距离和设定的机器人运动参数，计算机器人抓取各个目标物体从抓取区域到放置区域的时间ti；所述机器人运动参数包括机器人抓取或放置目标物体时做出接近、移动和出发三个动作对应的加速度、减速度以及运行速度；

S5：从排序方法的路径最小到最大依次判断，按照路径S_i对应的抓取顺序抓取，若机器人抓取到第i目标物体时，该目标物体对应的Ti<t1+t2+…ti，说明该目标物体跑出机器人工作区间，机器人漏抓目标物体，选择下一个排序方法的路径对应的抓取顺序进行判断，直到机器人抓取到第i目标物体时，该目标物体对应的Ti>t1+t2+…ti，则当前的排序方法符合要求，且为最优解。

2.根据权利要求1所示的机器人抓取顺序优化的方法，其特征在于：所述拍照间隔包括固定位移距离、固定时间间隔。

3.根据权利要求2所示的机器人抓取顺序优化的方法，其特征在于：所述固定时间间隔设置为3000～5000ms。

4.根据权利要求1所示的机器人抓取顺序优化的方法，其特征在于：所述步骤S1，具体地，所述图像处理包括边缘检测和模板匹配，通过边缘检测提取出目标物体的边缘特征，然后通过与事先建立的模板进行模板匹配，找出目标物体；此外，通过视觉系统标定和传送带标定得到目标物体、传送带与机械手三者的位置关系，然后根据机器人的编码器实时反馈的数据得到目标物体的实时位置。