[发明专利]一种规则形状工件匹配的抓取工业机器人

权利要求书

1.一种规则形状工件匹配的抓取工业机器人，包括工业机器人控制系统、传感器系统、操控系统、网络集成控制系统、视觉跟踪系统以及执行机构，传感器系统与工业机器人控制系统连接，工业机器人控制系统包括示教器、运动控制器，操控系统包括工控机，视觉跟踪系统包括RGB摄像机、激光扫描仪、跟踪摄像机，射频收发射装置，传感器系统包括多个六轴传感器、光学传感器、运动传感器、霍尔电流传感器，执行机构包括机械部分和电力部分，

RGB摄像机与工件输送线、工件放置区、执行机构构成了工业机器人抓取系统，RGB摄像机实时得到的图像信息经工控机的图像处理后获得目标工件的形状及位置信息，上位机发送控制信息，让工业机器人执行指定的抓取放置操作，对采集得到的图像进行分析处理，识别出目标工件的形状，得到目标工件的中心位置，工件的图像识别的过程为：

步骤1，灰度转换；

步骤2，对比度均衡化；

步骤3，对灰度图像进行中值滤波；

步骤4，工件定位；

步骤5，采用霍夫变换来检测矩形区域的倾斜角，再根据检测出来的倾斜角度进行插值旋转，使矩形区域中的工件水平排列；

步骤6，形状识别。

2.根据权利要求1所述的一种规则形状工件匹配的抓取工业机器人，其特征在于：RGB摄像机观测工件进入视野范围，在视野范围内的工件输送线的中间放置触发器，当工件触碰到触发器时，RGB摄像机捕捉图像，并把捕捉到的图像传递到工控机进行图像处理，对图像进行分析处理后会得到目标工件的形状及抓取位置信息，发送给工业机器人，然后工业机器人指定位置进行抓取，并且根据形状不同，目标工件也会被码垛在工件放置区的不同地方。

3.根据权利要求1所述的一种规则形状工件匹配的抓取工业机器人，其特征在于步骤1具体为：采集到的工作空间图像是24位RGB格式的BMP位图，将彩色图像转换为灰度图后进行处理，用f(i,j)表示象素点(i,j)的灰度值，R(i,j)表示象素点(i,j)的红色分量，G(i,j)表示象素点(i,j)的绿色分量，B(i,j)表示象素点(i,j)的蓝色分量,灰度转换公式如下：

f(i,j)＝0.299×R(i,j)+0.587×G(i,j)+0.144×B(i,j)。

4.根据权利要求1所述的一种规则形状工件匹配的抓取工业机器人，其特征在于步骤2具体为：

设g(i,j),(i＝1,2,...,M；j＝1,2,...,N)为灰度转换后的图像，其中，M、N分别为图像像素尺寸上的高和宽，图像的灰度变化范围为[0,255]，

步骤2.1，根据原图像[f(i,j)]_M×N构建256维的h_f(t),t＝0,1,2,...,255向量；

步骤2.2求原图像的灰度分布概率p_f(t)向量，

其中，N_f为图像的总像素个数；

步骤2.3，计算图像各个灰度值的累计分布概率p_a(k)，则，

其中，p_a(0)＝0；

步骤2.4，直方图均衡化计算，得到处理后图像的像素值g(i,j)，则，g(i,j)＝255*p_a(k)。