本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種機器人3D快速定位抓取方法及系統(tǒng)，包括：通過高速的3D結(jié)構(gòu)光成像對目標物體的表面輪廓進行掃描，形成點云數(shù)據(jù)；對所述點云數(shù)據(jù)進行智能分析處理；根據(jù)智能化技術(shù)獲取所述目標物體的實時空間坐標和姿態(tài)信息，并引導機器人完成自動抓取任務(wù)。本發(fā)明專利技術(shù)通過3D定位引導機器人抓取物體，并根據(jù)三維特征定點放置通過；3D視覺實現(xiàn)了三維掃描定位快速建立、更換數(shù)據(jù)模型，能夠滿足小批量多品種的生產(chǎn)需求，還能智能分析物體的抓取優(yōu)先級，引導工業(yè)機器人快速精準抓取工件，有效解決上下層物體相互干擾的問題。下層物體相互干擾的問題。下層物體相互干擾的問題。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
機器人3D視覺快速定位抓取方法及系統(tǒng)
[0001]本專利技術(shù)涉及機器人
，特別涉及一種3機器人3D視覺快速定位抓取方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
[0002]系統(tǒng)控制功能的最終實現(xiàn)是要靠執(zhí)行機構(gòu)來完成加油自動化，它是最后一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在設(shè)計時執(zhí)行機構(gòu)可選用機電系統(tǒng)，但需要考慮的除了其加工制造和裝配精度以外，其動態(tài)特性，特別是快速性和穩(wěn)定性要特別考慮。
[0003]機器視覺系統(tǒng)的各個組成部分環(huán)環(huán)緊扣，從鏡頭到圖像采集卡以及系統(tǒng)平臺相互匹配才能獲得理想的圖像質(zhì)量和成功的機器視覺應(yīng)用系統(tǒng)。機器視覺系統(tǒng)極大減輕了人工檢測的難度和強度，提高了產(chǎn)品的檢測質(zhì)量和速度，已經(jīng)代替了傳統(tǒng)的人工檢測和測量，同時利于系統(tǒng)信息的集成。
[0004]近幾年，基于圖像處理的智能機械臂已經(jīng)成為工業(yè)AGV(Automated GuidedVehicle)車輛、家居服務(wù)機器人、救援機器人、物流分揀機器人等領(lǐng)域的研究熱點，受到了國內(nèi)外眾多領(lǐng)域的學者和工程師的關(guān)注。
[0005]然而，在現(xiàn)有技術(shù)中攝像裝置等都集成在機器人或者機械臂上，這需要多自由度的機械臂的配合才能夠完整的獲取物體的相關(guān)信息，這樣做成本大大提高，不適用于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0006]本專利技術(shù)解決的技術(shù)問題在于，提供了一種機器人3D快速定位抓取方法及系統(tǒng)，能夠通過對物體3D數(shù)據(jù)掃描以實現(xiàn)三維準確定位，引導機器人/機械手準確抓取定位物體。
[0007]本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題是采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的：
[0008]一種機器人3D快速定位抓取方法，包括：通過高速的3D結(jié)構(gòu)光成像對目標物體的表面輪廓進行掃描，形成點云數(shù)據(jù)；對所述點云數(shù)據(jù)進行智能分析處理；根據(jù)智能化技術(shù)獲取所述目標物體的實時空間坐標和姿態(tài)信息，并引導機器人完成自動抓取任務(wù)。
[0009]在本專利技術(shù)的較佳實施例中，上述并引導機器人完成自動抓取任務(wù)的步驟，包括：通過機器人3D定位引導所述機器人抓取目標物體，并根據(jù)所述目標物體的三維特征定點放置。
[0010]在本專利技術(shù)的較佳實施例中，上述根據(jù)智能化技術(shù)計算出目標物體的實時空間坐標，并引導機器人完成自動抓取任務(wù)的步驟，包括：通過3D視覺方案實現(xiàn)三維掃描定位快速建立、更換數(shù)據(jù)模型；根據(jù)生產(chǎn)需求智能分析各工件的抓取優(yōu)先級，引導所述機器人快速精準抓取優(yōu)先級高的工件。
[0011]在本專利技術(shù)的較佳實施例中，上述對所述點云數(shù)據(jù)進行智能分析處理的步驟之后，包括：根據(jù)所述點云數(shù)據(jù)確認所述目標物體的形狀或三維特征。
[0012]在本專利技術(shù)的較佳實施例中，上述并引導機器人完成自動抓取任務(wù)的步驟，包括：根
據(jù)所述目標物體的實時空間坐標和姿態(tài)信息，確認所述目標物體的可行抓取點。
[0013]一種機器人3D快速定位抓取系統(tǒng)，包括：機器人和3D結(jié)構(gòu)光成像裝置；所述3D結(jié)構(gòu)光成像裝置，用于通過高速的3D結(jié)構(gòu)光成像對目標物體表面輪廓進行掃描，形成點云數(shù)據(jù)，并對所述點云數(shù)據(jù)進行智能分析處理，再根據(jù)智能化技術(shù)計算出目標物體的實時空間坐標，并引導機器人完成自動抓取任務(wù)；所述機器人，用于根據(jù)所述3D結(jié)構(gòu)光成像裝置采集的信息自動抓取目標物體。
[0014]在本專利技術(shù)的較佳實施例中，上述3D結(jié)構(gòu)光成像裝置通過機器人3D定位引導所述機器人抓取目標物體，并根據(jù)所述目標物體的三維特征定點放置。
[0015]在本專利技術(shù)的較佳實施例中，上述3D結(jié)構(gòu)光成像裝置通過3D視覺方案實現(xiàn)三維掃描定位快速建立、更換數(shù)據(jù)模型；根據(jù)生產(chǎn)需求智能分析各工件的抓取優(yōu)先級，引導所述機器人快速精準抓取優(yōu)先級高的工件。
[0016]在本專利技術(shù)的較佳實施例中，上述3D結(jié)構(gòu)光成像裝置根據(jù)所述點云數(shù)據(jù)確認所述目標物體的形狀或三維特征。
[0017]在本專利技術(shù)的較佳實施例中，上述機器人根據(jù)所述目標物體的實時空間坐標和姿態(tài)信息，確認所述目標物體的可行抓取點。
[0018]本專利技術(shù)采用上述技術(shù)方案達到的技術(shù)效果是：通過3D定位引導機器人抓取目標物體并根據(jù)三維特征定點放置，實現(xiàn)了三維掃描定位快速建立、更換數(shù)據(jù)模型，根據(jù)生產(chǎn)需求智能分析工件抓取優(yōu)先級，并引導工業(yè)機器人快速精準抓取優(yōu)先級高的目標物體。
[0019]上述說明僅是本專利技術(shù)技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本專利技術(shù)的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本專利技術(shù)的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明。
附圖說明
[0020]圖1為本專利技術(shù)示出的一種機器人3D快速定位抓取方法的流程圖；
[0021]圖2為本專利技術(shù)示出的一種機器人3D快速定位抓取系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
[0022]為更進一步闡述本專利技術(shù)為達成預定專利技術(shù)目的所采取的技術(shù)手段及功效，下面詳細描述本專利技術(shù)的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面所描述的實施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術(shù)的實施例保護的范圍。通過具體實施方式的說明，當可對本專利技術(shù)為達成預定目的所采取的技術(shù)手段及功效得以更加深入且具體的了解，而且所附圖式僅是提供參考與說明之用，并非用來對本專利技術(shù)加以限制。
[0023]系統(tǒng)控制功能的最終實現(xiàn)是要靠執(zhí)行機構(gòu)來完成加油自動化，它是最后一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在設(shè)計時執(zhí)行機構(gòu)可選用機電系統(tǒng)，但需要考慮的除了其加工制造和裝配精度以外，其動態(tài)特性，特別是快速性和穩(wěn)定性要特別考慮。
[0024]機器視覺系統(tǒng)的各個組成部分環(huán)環(huán)緊扣，從鏡頭到圖像采集卡以及系統(tǒng)平臺相互匹配才能獲得理想的圖像質(zhì)量和成功的機器視覺應(yīng)用系統(tǒng)。機器視覺系統(tǒng)極大減輕了人工
檢測的難度和強度，提高了產(chǎn)品的檢測質(zhì)量和速度，已經(jīng)代替了傳統(tǒng)的人工檢測和測量，同時利于系統(tǒng)信息的集成。
[0025]使用機器視覺系統(tǒng)具備以下功能：
[0026]重復性——機器可以以相同的方法一次一次的完成檢測工作而不會感到疲倦。與此相反，人眼每次檢測產(chǎn)品時都會有細微的不同，即使產(chǎn)品時完全相同的。
[0027]精確性——由于人眼有物理條件的限制，在精確性上機器有明顯的優(yōu)點。即使人眼依靠放大鏡或顯微鏡來檢測產(chǎn)品，機器仍然會更加精確，因為它的精度能夠達到千分之一英寸。
[0028]速度——機器能夠更快的檢測產(chǎn)品。特別是當檢測高速運動的物體時，比如說生產(chǎn)線上，機器能夠提高生產(chǎn)效率。
[0029]客觀性——人眼檢測還有一個致命的缺陷，就是情緒帶來的主觀性，檢測結(jié)果會隨工人心情的好壞產(chǎn)生變化，而機器沒有喜怒哀樂，檢測的結(jié)果自然非常可觀可靠。
[0030]成本——由于機器比人快，一臺自動檢測機器能夠承擔好幾個人的任務(wù)。而且機器不需要停頓、不會生病、能夠連續(xù)工作，所以能夠極大的提高生產(chǎn)效率。
[0031]請參參閱圖1，圖1為本專利技術(shù)示出的一種機器人3D快速定位抓取方法的流程圖。
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【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種機器人3D快速定位抓取方法，其特征在于，包括：通過高速的3D結(jié)構(gòu)光成像對目標物體的表面輪廓進行掃描，形成點云數(shù)據(jù)；對所述點云數(shù)據(jù)進行智能分析處理；根據(jù)智能化技術(shù)獲取所述目標物體的實時空間坐標和姿態(tài)信息，并引導機器人完成自動抓取任務(wù)。2.如權(quán)利要求1所述的機器人3D快速定位抓取方法，其特征在于，并引導機器人完成自動抓取任務(wù)的步驟，包括：通過機器人3D定位引導所述機器人抓取目標物體，并根據(jù)所述目標物體的三維特征定點放置。3.如權(quán)利要求1所述的機器人3D快速定位抓取方法，其特征在于，根據(jù)智能化技術(shù)計算出目標物體的實時空間坐標，并引導機器人完成自動抓取任務(wù)的步驟，包括：通過3D視覺方案實現(xiàn)三維掃描定位快速建立、更換數(shù)據(jù)模型；根據(jù)生產(chǎn)需求智能分析各工件的抓取優(yōu)先級，引導所述機器人快速精準抓取優(yōu)先級高的工件。4.如權(quán)利要求2所述的機器人3D快速定位抓取方法，其特征在于，對所述點云數(shù)據(jù)進行智能分析處理的步驟之后，包括：根據(jù)所述點云數(shù)據(jù)確認所述目標物體的形狀或三維特征。5.如權(quán)利要求1所述的機器人3D快速定位抓取方法，其特征在于，并引導機器人完成自動抓取任務(wù)的步驟，包括：根據(jù)所述目標物體的實時空間坐標和姿態(tài)信息，確認所述目標物體的可行抓...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張毅剛，何雄，
申請(專利權(quán))人：上海容之智能科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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