[发明专利]一种基于OpenCV视觉处理的Tripod机器人控制方法

说明书

本发明涉及基于OpenCV视觉处理的Tripod机器人控制方法，可有效解决将物体拾起并摆放在新的位置的问题，其解决的技术方案是，包括以下步骤：1）图像获取；2）图像处理；3）图形特征形状识别；4）图形特征颜色识别；5）图形特征角度识别；6）坐标定位；7）路径优化；8）通讯、抓取；本发明对几何体形状、颜色进行了很好的识别，同时对各个几何体的进行了较为准确的定位，在机器人在正确抓取几何体的同时，满足了抓取时间尽可能的短要求，是视觉处理的Tripod机器人控制方法上的创新。

技术领域

本发明涉及视觉控制领域，特别是一种基于OpenCV视觉处理的Tripod机器人控制方法。

背景技术

工业生产中经常需要将物体拾起并摆放在新的位置，这种工作，动作单一但是重复性大，对人来说很难不疲劳、快速并准确的完成，但是机器人系统却能轻松完成这种工作，其准确性和快速性是人所不能比的，使用机器人和工作平台，利用摄像头，对工作平台进行拍照，通过对获取的图像，利用Opencv计算机视觉库对图片进行图像处理，对平台上的几何体进行颜色和形状的识别，并获取其坐标位置，通过路径优化，使用尽可能少的时间把每个几何体拾起并放置到正确位置是本发明要解决的技术问题。

发明内容

针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种基于OpenCV视觉处理的Tripod机器人控制方法，可有效解决将物体拾起并摆放在新的位置的问题。

本发明解决的技术方案是，1)通过摄像头获取几何体的图像，进行图像处理，当外环上几何体的朝向与内圆几何图形孔位的朝向一致，夹角θ＝0°，所以不用考虑Tripod旋转的角度，通过颜色和形状的识别得出外环上三种不同颜色的圆、三角形、五角星，利用外环各个几何体的中心点到内环中心点的线段，求各个线段与水平方向的夹角，用公式 x＝180cosθ,y＝180sinθ.，求出各个几何体的实际坐标，将相同颜色的几何体预放在内圆相对应的位置上，然后进行路径选择，设计最优抓取顺序，得出一条最短路径，然后把这把相应的信息传给Tripod机器人，Tripod开始按照优化的路径进行抓取动作；

2)当外环可以旋转，此时，几何体的朝向与内圆几何图形孔位的朝向有一定夹角，通过图像处理，计算出外环每个几何体与内圆相对应的几何体之间的夹角θ，并把各个角度随颜色、形状、坐标、一起传给Tripod机器人，在步骤1)的基础上进行相应角度的旋转，从而准确的放进目标位置。

本发明对几何体形状、颜色进行了很好的识别，同时对各个几何体的进行了较为准确的定位，在机器人在正确抓取几何体的同时，满足了抓取时间尽可能的短要求，是视觉处理的 Tripod机器人控制方法上的创新。

附图说明

图1为本发明的图像处理流程图。

图2为本发明的图像腐蚀示意图。

图3为本发明的图像膨胀示意图。

图4为本发明的图像矫正示意图。

图5为本发明的图像矫正前示意图。

图6为本发明的图像矫正后示意图。

图7为本发明的圆形识别效果图。

图8为本发明的三角形识别效果图。

图9为本发明的五角星识别效果图。

图10为本发明的三角形角度计算二种情况示意图。

图11为本发明五角星旋转角度计算的三种情况示意图。

图12为本发明圆形、三角形和五角星角度识别结果示意图。

图13为本发明各个几何体的实际坐标示意图。

图14为本发明具体实施例1结果示意图。