[发明专利]识别系统及物料拾取机构

说明书

本发明公开了识别系统，包括升降机构、视觉系统、控制箱，视觉系统设于升降机构上并随升降机构一起升降，控制箱控制升降机构升降以及控制视觉系统采集图像，并判断图像是否清晰。一种物料拾取机构，包括上述识别系统、机械手、货物装载机构、景深标定柱，景深标定柱上设有标定圆，景深标定柱的数量至少为四个，每件景深标定柱上的标定圆的高度相同，标定圆设于相机的景深范围内，控制箱控制机械手运动，货物装载机构设于机械手下方，景深标定柱设于货物装载机构旁侧。采用价格较低的定焦相机，通过相机的自动升降来适应景深变化；结合标定圆的设置，实现视觉系统的自适应标定，对自适应景深问题的解决具有普适性，确保对摄物的识别准确可靠。

技术领域

本发明涉及机器人识别领域，尤其涉及识别系统及物料拾取机构。

背景技术

相机景深是指拍摄场景中被摄物体呈现出清晰图像的范围。当被摄物体距离相机焦平面小于景深的最小值或大于景深的最大值时，相机无法捕捉到清晰的被摄物体图像。影响景深的因素包括容许弥散圆直径、焦距、镜头的使用光圈值、对焦距离等。

手眼协同机器人采用相机对物料进行识别，识别模式包括EYE-TO-HAND模式和EYE-IN-HAND模式，其中，EYE-TO-HAND模式布置较为方便，且可以利用机械手操作间隙实施物体影像捕捉，较为高效，工业应用较多。但是EYE-TO-HAND模式的景深容易受到环境条件影响，导致不能清晰成像。例如，当采用EYE-TO-HAND模式进行箱装物料识别时，随着物料取放，箱体内的物料与相机的距离会发生变化，当物料与相机的距离超出能够清晰成像的景深范围时，会导致物料成像模糊，手眼协同机器人无法确定物料的形状和位置，从而导致机械手抓取失败。为了应对这种问题，可以采用搭载自动变焦系统的相机对物料进行识别，通过镜头的自动拉伸来调整景深，但是这种相机价格高，实际应用较少。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：1、现有的识别系统，无法自动调整景深以适应被摄物体与相机之间距离的变化；2、现有的物料拾取机构，物料与相机间的距离会发生变化，物料与相机的距离超出相机的景深范围的情况下，会导致物料识别失败，不能拾取物料。

本发明解决其技术问题的解决方案是：

识别系统，包括升降机构、视觉系统、控制箱，所述视觉系统设于所述升降机构上并随所述升降机构一起升降，所述控制箱控制所述升降机构升降，所述控制箱控制所述视觉系统采集图像，所述控制箱识别所述视觉系统采集的图像并判断所述图像是否清晰。

所述识别系统的识别方法，包括以下步骤：

S1、视觉系统采集外设目标物图片，并将所述图片传送给控制箱；

S2、控制箱识别所述图片并判断所述图片是否清晰；

S3、如果图片清晰，则完成识别；如果图片不清晰，则控制箱控制升降机构上升或下降，然后返回S1。

本发明的识别系统，可以通过调节视觉系统的高度来调节视觉系统与被摄物的距离，最终将被摄物与视觉系统的距离调节至视觉系统的景深范围内，采集到清晰的被摄物图片。

判定视觉系统采集的图像是否清晰的方法，现有技术提供了可行的技术方案，例如，专利号为CN201710178827.5，名称为一种图像清晰度识别方法、身份认证方法及装置的中国专利提出了，一种图像清晰度识别方法、身份认证方法及装置，在图像采集条件满足时采集人脸图像，计算所述人脸图像的清晰度指数，若清晰度小于或等于第一阈值，说明所述人脸图像清晰，则将所述人脸图像发送给身份认证装置，以进行后续的图像比对，从而认证用户身份；若清晰度大于第一阈值，说明所述人脸图像不够清晰，无法作为人脸图像比对的依据，则需要重新采集人脸图像的技术方案。在本申请中，录入被摄物在景深范围的两个端值的图像，以上述两个图像的清晰度作为清晰度的阈值即可。

进一步地，所述视觉系统包括两台等高度设置的相机。如此，可以构成双摄识别系统，提高识别准确度。