[发明专利]用于工件下料的装置、基于视觉定位的工件下料的方法

权利要求书

1.用于工件下料的装置，其特征在于，所述装置包括：下料输送皮带，光电传感器，图像采集处理单元，控制器，机械手；所述下料输送皮带用于输送待下料的工件；所述光电传感器用于检测所述工件的工位信号，并将所述工位信号传输至控制器；所述控制器，用于接收工位信号，根据所述工位信号发送控制指令；所述图像采集处理 单元用于接收控制指令，采集与所述工件相关的图像信息，处理所述图像信息得到所述工位的位置信息和旋转角度；所述机械手用于抓取工件，完成工件的下料和装配；

所述图像采集处理单元包括：接收单元，用于接收控制指令；采集单元，用于实时采集与所述工件相关的图像信息；第一处理单元，处理与所述工件相关的图像信息，包括：矫正单元，用于矫正所述图像信息，得到与所述图像信息相关的二值图像信息；拟合单元，用于根据所述二值图像信息得到与二值图像信息对应的端点信息；判断单元，用于根据所述端点信息判断采集的图像信息是否为待下料工件；

所述图像采集处理单元还包括：第二处理单元，用于根据端点信息计算所述待下料工件的位置信息和旋转角度；

所述图像采集处理单元用于：

查找图像中的所有物体的外轮廓，然后拟合该外轮廓的最小外接矩形，可以得到每个轮廓的长边长度long_rect，短边长度short_rect，和轮廓的最小外接矩形的四个端点坐标P1，P2，P3和P4；

利用此时选择的工件的参数进行筛选，先将轮廓的长边作为宽度width，短边作为高度height，然后通过公式判断该轮廓是否为工件的轮廓；

其中，flag为标志位，当flag为1时表示该轮廓为工件的轮廓，否则舍弃轮廓，w_low为轮廓宽度下限,w_high为宽度上限,width为该轮廓实际宽度,h_low为高度下限,h_high为高度上限,height为实际高度,wh_low为宽高比下限,wh_high 为宽高比上限,wh为实际宽高比，全部轮廓筛选完毕后，统计flag为1的轮廓数量，若总数不为1则报警，提示人工处理，总数为1则进入下一步处理；

此时重新定义四个端点，线段P1P2和P4P3表示宽度，P2P3和P1P4表示高度，计算P1P2和水平线的夹角得出工件旋转的角度，设P1点坐标(x1,y1),P3(x3,y3),P2(x2,y2),瞬时针旋转的角度为正，工件中心坐标由公式计算得到：

工件的旋转角度θ可由公式计算得到：

用于工件下料的装置还包括终端，终端为工厂中生产的每种工件都制作了参数模板，选择了某一种类后，系统中会自动代入该类产品的参数；在启动系统的时候需要在人机界面中手动选择此次需要检测的工件的种类。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述图像采集处理单元还包括：发送单元，用于发送所述待下料工件的位置信息和旋转角度。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述机械手根据位置信息和旋转角度抓取待下料工件。