一种基于视觉的机械手抓取空间正方体方法技术

本发明专利技术公开了一种基于视觉的机械手抓取空间正方体方法，包括将找到的四个顶点的像素坐标映射到深度图像，计算出正方体一个表面上四个顶点在相机坐标系下的空间坐标；根据空间坐标拟合空间平面计算正方体的质心坐标；计算平面法向量与X轴和Y轴的夹角，计算四个顶点中距离标记的圆心最近和最远的两点，计算过两点的直线与Z轴的夹角；若当前位置相对于原始位置的旋转角度大于90度，将当前计算出的角度加上对应的偏移量；将相机坐标系下的正方体的质心坐标、法向量与X轴和Y轴的夹角、平面对角线与Z轴的夹角转换为机械臂坐标系下正方体的质心坐标以及绕坐标轴的转角；机械臂调整机械手位置与正方体质心一致，再调整机械手旋转对应的角度抓取正方体。

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉的机械手抓取空间正方体方法
本专利技术涉及计算机视觉领域，尤其涉及一种基于视觉的机械手抓取空间正方体方法。
技术介绍
随着工业自动化技术的快速发展，越来越多的企业开始使用自动化的机器人来代替人力，机器人的使用范围也越来越广，因此提高机器人工作的实时性和准确度已经成为工业机器人行业发展的目标。对目标物体的准确定位是机械手精准抓取目标物体的关键，目标物体的位置坐标以及旋转姿态可指导机械手准确抓取目标，完成对目标物体的搬运、加工、分拣等具体工作。目前机器人机械手对正方体目标物体的检测、抓取有以下方法：(1)基于点云的正方体物体识别。即建立环境的空间点云，筛选出目标物体的点云来确定目标物体的姿态。(2)采用双目视觉技术识别正方体物体。即根据双目相机采集正方体的彩色图像，拟合物体的空间三维结构，结合双目相机采集的关键帧图像与深度信息计算出目标物体的具体位置以及目标姿态。(3)采用深度学习方法定位正方体位姿。即通过深度学习方法来学习正方体物体的特征，从而识别目标物体的位置以及姿态。以上方法筛选出正方体物体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视觉的机械手抓取空间正方体方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n1)采用一个Kinect v2相机连续采集正方体的彩色图像和深度图像，根据正方体表面颜色筛选出HSV范围对应的平行四边形区域，计算出平行四边形的四个顶点像素坐标；/n2)将找到的四个顶点的像素坐标映射到深度图像，计算出正方体一个表面上四个顶点在相机坐标系下的空间坐标；根据空间坐标拟合空间平面计算正方体的质心坐标；/n3)计算平面法向量与X轴和Y轴的夹角，计算四个顶点中距离标记的圆心最近和最远的两点，计算过两点的直线与Z轴的夹角；若当前位置相对于原始位置的旋转角度大于90度，将当前计算出的角度加上对应的偏移量；/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉的机械手抓取空间正方体方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)采用一个Kinectv2相机连续采集正方体的彩色图像和深度图像，根据正方体表面颜色筛选出HSV范围对应的平行四边形区域，计算出平行四边形的四个顶点像素坐标；
2)将找到的四个顶点的像素坐标映射到深度图像，计算出正方体一个表面上四个顶点在相机坐标系下的空间坐标；根据空间坐标拟合空间平面计算正方体的质心坐标；
3)计算平面法向量与X轴和Y轴的夹角，计算四个顶点中距离标记的圆心最近和最远的两点，计算过两点的直线与Z轴的夹角；若当前位置相对于原始位置的旋转角度大于90度，将当前计算出的角度加上对应的偏移量；
4)将相机坐标系下的正方体的质心坐标、法向量与X轴和Y轴的夹角、平面对角线与Z轴的夹角转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：于雅楠，华春杰，李建平，史敦煌，
申请(专利权)人：天津职业技术师范大学中国职业培训指导教师进修中心，
类型：发明
国别省市：天津;12