[发明专利]衣物最长边获取算法及装置、衣物展平方法及系统

说明书

本发明公开了衣物最长边获取算法及装置、衣物展平方法及系统，其中，衣物展平方法，其特征在于包括如下步骤：准备机械臂、处理器、第一图像采集设备和第二图像采集设备；第一图像采集设备采集衣物收纳容器中的衣物图像；处理器对衣物图像执行单件衣物抓取点定位算法，得到第一点位；机械臂抓取第一点位并将待展平衣并移动至展平操作面上；第二图像采集设备采集展平操作面上的待展平衣物图像；处理器对待展平衣物图像执行衣物最长边获取算法，得到第二点位和第三点位；机械臂分别夹取第二点位和第三点位并将待展平衣物展平；其优点在于，基于视觉算法真正实现智能化、自动化的衣物展平作业，算法冗余少、速度快、占用内存小，适用于日常家居生活。

技术领域

本发明涉及一种适用于智能家居领域的衣物处理方法，尤其是涉及一种基于衣物最长边获取算法的衣物展平方法及衣物展平系统，通过图像识别、视觉算法与自动化机械臂相结合的方式对柔软且不规整的衣物进行展平处理。

背景技术

衣物的清洗、展平、悬挂收纳等是日常生活中常见的工作，但相当繁琐费力。随着机器人技术和人工智能的发展，具有人工智能的机器人服务于人类的日常家居生活成为了热门研究方向。随着生活水平的不断提高，人们对家庭生活的舒适性和便利性的需求也不断增加，使用机器人清洗衣物并且晾晒整理能够将人们从日常琐事杂务中解放出来，将时间和精力投入更有创造性的活动中。因此，自动化清洁和整理衣物将成为家居智能化领域的一个重要组成部分。

如授权公告号为CN205934525U的实用新型专利公开了一种服装展平装置，包括框形结构的滚轴，将服装置于服装展平结构下方，通过动力装置驱动转动体自框形结构内向框形结构外旋转，使得框形结构的滚轴在与服装的接触处施加给服装一个自框形结构内向框形结构外的摩擦力，进而实现服装在各个方向的展平。但此种服装展平装置仅仅是机械地重复驱动运转，并未实现真正意义上的智能化。

另如申请公布号为CN107964764A的发明专利公开了一种衣物处理装置，包括机械手、两摊衣传动带和摊衣驱动机构；机械手将衣物放置在两摊衣传动带之间，摊衣传动带可具有防滑凸起，摊衣驱动机构带动两摊衣传动带沿反向运动，并使两摊衣传动带放置有衣物的部位背向运动，在两摊衣传动带的摩擦力作用下摊开衣物。该装置的逻辑前提是机械手需抓取衣物的领口，此时两摊衣传动带沿反向运动方能实现衣物摊开，但专利文本并未公开机械手如何识别并抓取衣物的领口。

通常真正意义上的全自动智能化衣物清洗整理设备的基本组成部分应包括机械臂、摄像头、计算机以及传统洗衣机，此外还需要一些附加辅助构件如适配的衣架、辅助叠衣板等，使工序更加顺畅。机械臂负责衣物的抓取、移放、展平、折叠等工序，摄像头用于衣物的识别、定位，计算机用于处理摄像头采集的图像，通过算法控制机械臂的动作，传统洗衣机则用于衣物的洗涤、甩干。

在整个过程中存在以下两点关键技术问题：

1、单件衣物的识别和拾取。传统的单个物体区分通常采用轮廓识别或是颜色分割来实现，但此种方法应用在衣物上存在一定困难，原因有二：一是经过洗衣机清洗的衣物存在内部褶皱，内部褶皱也会被识别为衣物的轮廓；二是多件同色的衣物重叠堆放在一起，或者同一件衣物具有多种色彩时，颜色分隔就会出现误判。

2、衣物的自动化展平。目前一些研究试图采用计算机强化学习以获得最快减少衣物上褶皱的策略，也有研究采用不断向外拉扯衣物边缘点位来实现展平。但前者的部署成本很高、算法复杂，需要强大的处理器和存储器支持大量数据处理，不适用于日常家居生活；而后者本质上与前述CN205934525U公开的现有技术相似，难以处理衣物在清洗后卷起缠绕的问题，机械重复操作效率极低。

发明内容