[发明专利]基于视觉的机器人动态跟踪抓取方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于视觉的机器人动态跟踪抓取方法及系统，通过图像处理器预测目标工件处于待抓取的位置，机器人控制器选取位于待抓取位置上游的第一位置，使机器人的末端执行器从目标点位置先于待抓取的目标工件运动到第一位置且速度为零，机器人的末端执行器在目标工件的运行方向上加速运动，然后使待抓取的目标工件追击末端执行器使两者在第二位置以相同的速度相遇，之后运动到待抓取位置时末端执行器抓取待抓取的目标工件，完成抓取后最后一起运动到目标点位置，通过识别算法和跟踪算法定位和抓取目标工件，末端执行器按上述设定的抓取路径轨迹可在抓取目标工件的过程中实现平滑性运行，减少机器人在跟踪与抓取目标工件的过程中引起的振动。

主权项

一种基于视觉的机器人动态跟踪抓取方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：根据相机和机器人的位置关系建立两者之间的坐标映射公式，通过相机建立目标工件与机器人之间的相对位姿关系，并确定机器人的末端执行器在传送带上的工作安全范围；步骤S2：图像处理器对相机采集到的目标工件图像进行处理，并进行特征检测，确定目标工件的特征模板，作为用以识别算法的依据；步骤S3：传送带以速度V带携载工件在运行方向平移移动，相机对进入其视场的目标工件进行图像采集传送至图像处理器，图像处理器采用模板匹配识别算法在图像中搜索目标工件，得到目标工件在拍照时刻的位置和偏转角度，根据步骤S1的标定结果将拍照时刻的位置及偏转角度映射到机器人的坐标系中，并将目标工件的位置信息传送给机器人控制器；步骤S4：机器人控制器根据出现在相机视场中的目标工件位置信息，预测目标工件处于待抓取时的位置与偏转角度，机器人控制器判定预测的待抓取位置位于机器人的工作安全范围内则发出抓取命令，反之则放弃抓取；步骤S5：对预测出现在工作安全范围内的目标工件，机器人控制器根据计算选取位于待抓取位置上游的第一位置，机器人的末端执行器位于第一位置时，目标工件与第一位置之间的距离S在可追踪距离范围内，机器人控制器根据第一位置和目标点位置规划机器人的末端执行器运动轨迹，机器人的末端执行器按照规划的运动轨迹先于目标工件运动到达第一位置且速度为零，机器人的末端执行器在目标工件的运行方向上加速运动与目标工件在第二位置以相同的速度相遇，并在待抓取位置抓取目标工件后放置到目标点位置。