[发明专利]基于融入全局视觉和局部视觉的机器人视觉引导方法和装置

说明书

本发明公开了一种基于融入全局视觉和局部视觉的机器人视觉引导方法和装置，融入全局视觉系统和局部视觉系统，首先实现对加工目标的粗定位，并实现所述加工目标进行分块，以及进行路劲规划，然后结合高精度视觉检测系统对目标进行精确检测，进而引导机器人实施高精度、高效率的自动化磨抛作业,因此满足对大体积加工目标进行高效率加工的精度要求。

技术领域

本发明涉及机器人视觉领域，特别涉及一种基于融入全局视觉和局部视觉的机器人视觉引导方法和装置。

背景技术

作为制造强国利器的自动化装备(机器人系统)必须要向高速化，智能化方向迈进。自动化装备的智能化的一个重要手段是给机器装上“眼睛”和能够与这颗眼睛配合的“大脑”。这只“眼睛”可以是单目相机，双目相机，多目相机，三维扫描仪，也可以是RGB-D(RGB+Depth)传感器。而自动化装备智能化的核心工作内容包括了：通过对这只“眼睛”所获取图像数据进行分析(例如图像识别)，再根据分析结果来引导机器人系统完成特定的加工或者装配操作。随着加工技术的进步，需要加工的部件的表面越来越复杂，并且对加工的精度要求也越来越高，因此对部件的表面处理(磨抛作业)是一项必不可少的重要过程。为了实现对待加工部件的表面处理的自动化和智能化，需要利用上述“眼睛”获取待加工部件的图像，并借助上述“大脑”进行分析处理从而实现对待加工部件的空间进行精确定位对目标进行精确检测，进而引导磨抛机器人末端的工具对待加工部件的加工目标进行作业。现有的采用检测视野较大的机器人视觉引导方案的检测精度通常不高，无法达到加工精度要求。为了获取高精度的空间定位信息，机器人视觉引导方案需要设定较小的检测视野，因此对于较大的加工目标，需要进行分块检测，因此计算复杂度很高，而且需要很大的计算量，计算时间较长，造成整体系统的工作效率不高，并且对上述“大脑”的软硬件的性能要求高，很难达到处理的实时性，不符合当前高速化的工业生产过程中的需要。因此，本发明公开了一种融入全局视觉和局部视觉的大体积加工目标的磨抛机器人高精度视觉引导方法和装置，从而提供能满足对大体积加工目标进行高效率加工的精度要求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于融入全局视觉和局部视觉的机器人视觉引导方法和装置，旨在解决现有的采用检测视野较大的机器人视觉引导方案的检测精度通常不高，无法达到加工精度要求，而为了获取高精度的空间定位信息，机器人视觉引导方案需要设定较小的检测视野，因此对于较大的加工目标，需要进行分块检测，从而计算复杂度很高，并且需要很大的计算量，计算时间较长，造成整体系统的工作效率不高，并且对软硬件的性能要求高，很难达到处理的实时性，不符合当前高速化的工业生产过程中的需要的这些技术问题。

为解决上述问题，本发明提供的基于融入全局视觉和局部视觉的机器人视觉引导方法，包括：

步骤1、通过设置在检测机器人的末端的整体RGB-D复合传感器获取待加工目标的整体配准RGB二维图像I_RGB和整体配准深度数据I_D，从所述整体配准RGB二维图像I_RGB获取所述待加工目标的整体区域S_RGB，使用所述整体RGB-D复合传感器的标定矩阵，依据所述整体区域S_RGB从所述整体配准深度数据I_D提取所述待加工目标的整体3D点云数据S_3D；

步骤2、分析所述整体3D点云数据S_3D获取所述待加工目标的整体加工引导路径点集{AX_j}_j＝1-n，所述AX_j为所述待加工目标在所述整体3D点云数据S_3D的整体加工引导路径点，所述j为所述整体加工引导路径点AX_j的序号，所述j的取值范围为[1,n]，所述n为所述整体加工引导路径点AX_j的总数目；