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原文传递基于视觉跟随的取料装置及方法

专利名称：	基于视觉跟随的取料装置及方法
摘要：	本发明公开了一种基于视觉跟随的取料装置及方法，涉及工业自动化技术领域。其技术要点包括工作台，其顶面设置为水平的台面；传送带，安装于台面上，用于输送物体；视觉系统，其安装在工作台上，其拍摄视野正对在传送带前侧位置处，基于拍摄的图像输出物体的位置信息；工业机器人，其安装传送带后侧位置处，具有对传送带后侧位置执行抓取的工作范围，所述工作范围和视觉系统的视域相错开；编码器，其输出轴和传送带传动连接，用于输出传送带的位置信号；机器人主控，电连接视觉系统、编码器和工业机器人，基于编码器和视觉系统输出的信号，控制工业机器人执行抓取动作，本发明具有延长机器人可抓取物体时长，减少待抓取物体遗漏的优点。
专利类型：	发明专利
申请人：	深圳市华成工业控制有限公司
发明人：	苗立晓;程国醒;董改田;李睿杨;冷俊;唐建丰
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T21:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T07:00:00+0805
申请号：	CN201911331781.1
公开号：	CN110963298A
代理机构：	北京维正专利代理有限公司
代理人：	诸炳彬
分类号：	B65G47/91;B65G47/92;B65G15/30;B65G21/08;B65G43/08;B;B65;B65G;B65G47;B65G15;B65G21;B65G43;B65G47/91;B65G47/92;B65G15/30;B65G21/08;B65G43/08
申请人地址：	518000 广东省深圳市宝安区西乡街道固戍社区固戍一路正奇隆大厦八楼A区(办公场所)
主权项：	1.一种基于视觉跟随的取料装置，其特征在于：包括：工作台(1)，其顶面设置为水平的台面；传送带(3)，安装于台面上，用于输送物体；视觉系统(6)，其安装在工作台(1)上，其拍摄视野正对在传送带(3)输送方向的靠前侧位置处，基于拍摄的图像输出物体的位置信息；工业机器人(2)，其安装在工作台(1)上，临近设置于传送带(3)输送方向后侧位置处，具有对传送带(3)输送方向的靠后侧位置处执行抓取的工作范围，所述工业机器人(2)的工作范围和视觉系统(6)的视域相错开；编码器(4)，其输出轴和传送带(3)传动连接，用于输出传送带(3)的位置信号；机器人主控(5)，电连接视觉系统(6)、编码器(4)和工业机器人(2)，基于编码器(4)和视觉系统(6)输出的信号，控制工业机器人(2)执行抓取动作。 2.根据权利要求1所述的基于视觉跟随的取料装置，其特征在于：所述传送带(3)包括传送主体(7)和套设在传送主体(7)上的输送带体(8)；所述传送主体(7)上的前侧设置有提升视觉系统(6)拍摄视野亮度的增光源(14)。 3.根据权利要求2所述的基于视觉跟随的取料装置，其特征在于：所述增光源(14)包括两根眼传送带(3)输送方向水平设置的补光灯条(15)，两根补光灯条(15)呈相对设置在传送带(3)位于视觉系统(6)拍摄视野的两侧且发光面正对。 4.根据权利要求2所述的基于视觉跟随的取料装置，其特征在于：所述编码器(4)的一侧固定在传送主体(7)的外侧壁上，编码器(4)的另一侧设置有输出轴，编码器(4)的输出轴上固定连接有同步轮(22)，同步轮(22)抵接传动在传送带(3)上。 5.根据权利要求2所述的基于视觉跟随的取料装置，其特征在于：工业机器人(2)包括工业机器人(2)本体以及安装于工业机器人(2)本体的输出轴上末端执行器(18)，所述工业机器人(2)本体采用SCARA机器人。 6.一种应用权利要求1中所述装置的取料方法，其特征在于：包括， S10、机器人主控(5)初始化，启动工业机器人(2)、传送带(3)、编码器(4)和视觉系统(6)； S30、开始周期; S31、机器人主控(5)基于编码器(4)输出的传送带(3)位置信号间歇性的发出拍照命令至视觉系统(6)； S32、机器人主控(5)获取视觉系统(6)拍摄识别物体的靶标位置以及对应编码器(4)输出的传送带(3)位置信号并记录到检测队列中； S33、机器人主控(5)判断检测队列中是否有靶标位置数据，若有执行步骤S34，若无执行步骤S36； S34、判断队列首位中的靶标位置是否移动至工业机器人(2)的工作范围内，若是执行步骤S35，若无执行步骤S36； S35、机器人主控(5)控制工业机器人(2)对队列首位中的靶标位置执行抓取，并执行下一周期； S36、机器人主控(5)控制工业机器人(2)移动返回待机点，并执行下一周期。 7.根据权利要求6所述的基于视觉跟随的取料方法，其特征在于：步骤S10机器人主控(5)初始化包括： S11、建立工业机器人(2)和视觉系统(6)共用的工作台(1)坐标系； S12、使用9点法标定视觉系统(6)视野，确定视觉系统(6)中像素位置和工作台(1)坐标系变换关系。 8.根据权利要求6所述的基于视觉跟随的取料方法，其特征在于：视觉系统(6)拍摄识别物体的靶标位置的过程包括： S20、视觉系统(6)获取物体的识别模板的轮廓信息，并基于轮廓信息生成并记录设置于轮廓信息内指定像素位置处的靶标位置； S21、视觉系统(6)拍摄获得拍摄视野的图像信息； S22、视觉系统(6)识别拍摄的图像信息，获取图像信息中和识别模板相同的轮廓信息； S23、视觉系统(6)通过计算获得轮廓信息的指定像素位置处的靶标位置； S24、视觉系统(6)将靶标位置发送至机器人主控(5)。 9.根据权利要求6所述的基于视觉跟随的取料方法，其特征在于：步骤S35工业机器人(2)抓取步骤包括： S351、获得工业机器人(2)和队列首位的靶标位置； S354、计算工业机器人(2)和靶标的位置差，基于位置差获得基准速度； S355、基于基准速度和编码器(4)输出速度，获得工业机器人(2)参考速度； S356、判断工业机器人(2)和靶标位置之间的距离和工业机器人(2)参考速度和编码器(4)输出速度之间的速度差值是否均小于预设值，若是则执行步骤S357，若否进入下一个周期； S357、工业机器人(2)执行抓取动作,并将队列首位的靶标位置从队列中移出。 10.根据权利要求9所述的基于视觉跟随的取料方法，其特征在于：步骤S35工业机器人(2)抓取步骤还包括： S352、判断队列首位的靶标位置是否处于工业机器人(2)的工作范围外，若是则跳转步骤S353，若否跳转步骤S354； S353、将队列首位的靶标位置从队列中移出，放弃此次抓取并进入下一个周期。
所属类别：	发明专利