[发明专利]一种视觉引导的木门工件智能识别定位系统及方法

权利要求书

1.一种视觉引导的木门工件智能识别定位系统，其特征在于：包括工业机器人系统、堆垛组件、视觉系统、用户终端和智能识别与定位软件系统；

工业机器人系统，包括依次连接的机器人主控制器、伺服驱动器、机器人本体和末端执行器；所述机器人主控制器用于机器人本体的运动学和动力学计算以及对机器人末端执行器的抓取控制，同时通过以太网通讯在用户终端中显示机器人本体的实时位置、角速度、实时运行线速度、转速；

堆垛组件，包括设置于机器人本体一侧的具有限位传感器的传送带，所述传送带通过以太网通讯与用户终端连接；

用户终端，与机器人主控器连接；所述用户终端通过QT方法进行用户交互界面的编写，包括机器人本体的实时运动状态检测、机器人主控制器通讯模块和机器人识别与定位可视化界面；识别与定位可视化界面包括双目相机影像、立体匹配视差结果图与点云分割图像；

智能识别与定位系统，包括内嵌在用户终端的识别模块和定位模块，还包括设置于传送带上方的双目相机，所述双目相机与用户终端连接，并由识别与定位模块控制；其中，识别模块用于采集木门图像制作数据库并进行图像预处理；在预先设置的超参数下通过深度学习中目标检测方法进行离线图片训练，然后进行实时的木门识别确定木门种类从而匹配目标的堆垛位置。

2.根据权利要求1所述的一种视觉引导的木门工件智能识别定位系统，其特征在于：所述机器人本体下连接有机器人固定基座，机器人固定基座带有配重。

3.根据权利要求1所述的一种视觉引导的木门工件智能识别定位系统，其特征在于：还包括有相机支架底座，相机支架底座上设置有相机支架伸缩杆，所述双目相机安装在相机支架伸缩杆上，所述双目相机通过USB数据线与用户终端连接。

4.一种视觉引导的木门工件智能识别定位方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，初始化工业机器人系统，输入当前生产线堆垛木门类型文件和堆垛目的地文件，进行模型加载和双目相机的启动准备；

步骤2，通过用户终端控制传送带开始运动，当传送带运动到指定位置后，传感器进行限位；然后通过双目相机采集木门工件图像，通过USB数据传输给用户终端的智能识别与定位系统进行图像处理，利用深度学习目标检测方法进行实时的木门识别确定木门种类，利用基于卷积神经网络的立体匹配方法进行木门工件的三维位置计算；

步骤3，工业机器人系统通过以太网通讯在用户终端中显示机器人本体实时位置、角速度、实时运行线速度、转速信息，同时用户终端通过以太网通讯将识别与定位信息发送给机器人主控制器，根据机器人主控制器中的控制策略与算法，完成机器人本体的运动学和动力学计算，获得抓取位置和堆垛目的地位置；

步骤4，机器人主控制器将位置信息通过总线通讯与伺服驱动器连接，通过串口通讯控制末端执行器的抓取传送带上的定制式木门工件；然后，末端执行器继续运动到达堆垛目的地位置，放置于指定位置；

步骤5，放置工件动作完成后，识别与定位系统的结果进行连续的日志存储，并在数据库中存档，方便后期进行准确性检查；机器人本体沿预设轨迹行驶至初始化位置，等待定制式木门工件到达指定堆垛位置后继续下一轮抓取。