[发明专利]一种可调吸附点的规划方法及吸附系统

说明书

本发明公开一种可调吸附点的规划方法及吸附系统，该方法首先对图像进行预处理，将工件图像轮廓和背景分割出来，得到工件图像的内、外轮廓，然后对工件图像的内、外轮廓进行处理，得到工件的可吸附范围，吸附点在可吸附范围内，最后根据工件的轮廓尺寸，选择规划模式进行可调吸附点规划，直到找到最优的吸附点为止。本发明根据工件轮廓进行可调吸附点的规划方法，可以解决吸附系统对不同尺寸和形状的工件吸附问题，实现对不同工件的自适应调节，有效地提高对工件的吸附稳定性。

技术领域

本发明涉及工业吸附技术领域，尤其涉及一种根据图像处理的可调吸附点的规划方法及吸附系统。

背景技术

真空吸盘是真空吸附系统的执行元件，它通常与真空发生器相连，由于周围大气压力高于真空吸盘和物料表面间的压力，从而实现吸附的目的。目前，国内外众多大、中、小型公司在真空设备的开发研制领域上都不遗余力，生产出种类繁多、功能各异的真空设备，满意各行各业对真空吸附技术的需求。

但用于工件吸附的吸附装置通常是针对某一尺寸和形状的工件所定制，在工业上通常采用具有对称分布的多个吸盘的吸附装置来吸附大型的工件，例如阵列吸盘，其不能很好地满足不同形状的工件的吸附需求，并且在使用过程中需要庞大的气路控制系统。例如公开号为CN110497436A、公开日为2019.11.26日的中国专利：吸附装置及具有其的装配机器人，其采用具有对称分布的多个吸盘来吸附工件，只能满足特定形状的工件的吸附需求，功能单一。

对于一些多吸盘的吸附装置，目前更多的是通过预先固定来调节吸盘的位置或是固定的几个吸附姿态，同样不能满足不同工件的吸附需求，更不能满足吸附装置对实际工件自适应的吸附需求。

发明内容

本发明提供一种可调吸附点的规划方法及吸附系统，根据多个吸附点径向可调的特点，设计出三种吸附点规划模式，不但可以实现对不同工件的自适应调节，还可以更有效的提高对工件的吸附稳定性。

本发明的技术方案如下：

一种可调吸附点的规划方法，该规划方法对吸附系统的吸附点进行调节规划，具体包括以下步骤:

S1、对工件图像进行预处理，将工件图像轮廓和背景分割出来，得到工件图像的内、外轮廓；

S2、对工件图像的内、外轮廓进行处理，得到工件的可吸附范围，吸附点在可吸附范围内；

S3、根据工件的轮廓尺寸，选择规划模式进行可调吸附点规划，直到找到最优的吸附点为止。

进一步，步骤S1中对工件图像进行预处理的过程为：对工件图像进行灰度化、滤波和图像二值化处理，并采用OpenCV的fincontours函数检测出工件的轮廓并提取。

进一步，步骤S2中，对工件图像的内、外轮廓进行处理的方法是：对图像的内、外轮廓进行腐蚀，得到工件上的可吸附范围。

进一步，步骤S3中，规划模式分为：三点吸附模式、两点吸附模式和单点吸附模式；

其中三点吸附模式是以三个对称分布、径向可调的吸附点进行规划，通过遍历轮廓上一点，以工件质心为中心，根据等边三角形的几何关系求出另外两点；

两点吸附模式采用如下两种方式：第一种是通过主成分分析，得到轮廓图案的主要方向，在该方向和工件的可吸附范围找出两条线段，并在两线段上找出距离最大的两点；第二种是以遍历轮廓上一点，以质心为对称点，求得另外一点；

单点吸附模式适则用于小尺寸工件，以质心为吸附点。

进一步，步骤S3中，通过最小包围盒算法来估算工件的轮廓尺寸。

进一步，根据工件的轮廓尺寸确定规划模式的方法为：

1)若工件的长和宽都在可吸附范围内，则采用三点吸附模式；