一种机器人抓取控制方法、系统、装置及介质制造方法及图纸

技术编号:33124101 阅读:10 留言:0更新日期:2022-04-17 00:31
本发明专利技术公开了一种机器人抓取控制方法、系统、装置及介质,其中方法包括:采用双目摄像头对待抓物体进行定位,获得所述待抓物体的第一位置;根据所述第一位置将线激光投射在所述待抓物体上,对落在所述待抓物体上的激光进行定位,获得多个激光点的第二位置;根据所述第二位置获取所述待抓物体在机器人坐标系下的空间坐标;根据获得的所述空间坐标获取所述机器人的抓取位姿,根据所述抓取位姿控制所述机器人抓取所述待抓物体。本发明专利技术通过结合双目立体视觉与线激光对待抓物体进行识别定位,根据定位获得的空间坐标获取抓取位姿,有效实现对散乱堆叠的的待抓物体精准抓取。本发明专利技术可广泛应用于机器人控制技术领域。用于机器人控制技术领域。用于机器人控制技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人抓取控制方法、系统、装置及介质


[0001]本专利技术涉及机器人控制
,尤其涉及一种机器人抓取控制方法、系统、装置及介质。

技术介绍

[0002]在制造业中,具有视觉感知能力的机器人越来越受到人们的关注,这类机器人能代替人完成识别、定位与抓取摆放任务,适用于比较复杂的工况。比如散乱堆叠轴承圈的抓取任务。
[0003]在许多工业加工过程中,比如轴承圈的加工过程中,需要经过多道冷热加工工序,常常需要人工来将散乱堆叠的轴承圈摆放好。在热加工工序中,周围环境温度较高,尤其在夏天,这种恶劣的工作环境十分不适合采用人工操作的方式,可采用机器人代替人工进行操作。
[0004]传统的基于示教编程与离线编程的机器人,具有非常大的局限性,其抓取的物体的位姿必须是提前设定好的,且抓取顺序也是提前设定好的。这种方法能完成一些简单的任务,但是灵活性较差,如果抓取目标的大小、位置和姿态等改变,则整条生产线都需要调整,无法满足日益增长的小批量、抓取状态多变的需求。

技术实现思路

[0005]为至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一,本专利技术的目的在于提供一种机器人抓取控制方法、系统、装置及介质。
[0006]本专利技术所采用的技术方案是:
[0007]一种机器人抓取控制方法,包括以下步骤:
[0008]采用双目摄像头对待抓物体进行定位,获得所述待抓物体的第一位置;
[0009]根据所述第一位置将线激光投射在所述待抓物体上,对落在所述待抓物体上的激光进行定位,获得多个激光点的第二位置;
[0010]根据所述第二位置获取所述待抓物体在机器人坐标系下的空间坐标;
[0011]根据获得的所述空间坐标获取所述机器人的抓取位姿,根据所述抓取位姿控制所述机器人抓取所述待抓物体。
[0012]进一步,所述采用双目摄像头对待抓物体进行定位,获得所述待抓物体的第一位置,包括:
[0013]采用双目摄像头获取包含所述待抓物体的第一图像和第二图像;
[0014]根据所述第一图像进行目标识别,获得第一检测结果框;
[0015]根据所述第二图像进行目标识别,获得第二检测结果框;
[0016]对所述第一检测结果框和所述第二检测结果框进行像素匹配,获取所述待抓物体的检测结果框在相机坐标系下的坐标,作为所述第一位置。
[0017]进一步,所述获取所述待抓物体的检测结果框在相机坐标系下的坐标,包括:
[0018]获取所述第一检测结果框与所述第二检测结果框两者的左上角视差和右下角视差;
[0019]根据所述左上角视差获取所述待抓物体的检测结果框的左上角点在相机坐标系下的第一坐标;
[0020]根据所述右下角视差获取所述待抓物体的检测结果框的右下角点在相机坐标系下的第二坐标;
[0021]根据所述第一坐标和所述第二坐标获取所述待抓物体的检测结果框在相机坐标系下的坐标。
[0022]进一步,所述根据所述第一位置将线激光投射在所述待抓物体上,对落在所述待抓物体上激光进行定位,获得多个激光点的第二位置,包括:
[0023]根据第一位置获取多个激光投射处;
[0024]根据多个所述激光投射处,将所述线激光投射在所述待抓物体上,获得多个激光点;
[0025]采用双目摄像头对多个所述激光点进行定位,获得所述激光点的检测结果框在相机坐标系下的坐标,作为所述第二位置。
[0026]进一步,所述待抓物体为圆环形状的待抓物体;
[0027]所述根据所述第一位置将线激光投射在所述待抓物体上,对落在所述待抓物体上激光进行定位,获得多个激光点的第二位置,包括:
[0028]根据第一位置获取第一激光投射处和第二激光投射处;
[0029]根据所述第一激光投射处和所述第二激光投射处,将所述线激光投射在所述待抓物体上,获得四个激光点;
[0030]从所述四个激光点中获取三个激光点,采用双目摄像头对所述三个所述激光点进行定位,获得所述三个激光点的检测结果框在相机坐标系下的坐标,作为所述第二位置。
[0031]进一步,所述根据所述第二位置获取所述待抓物体在机器人坐标系下的空间坐标,包括:
[0032]获取所述三个激光点的检测结果框的中心点在相机坐标系下的第一坐标值;
[0033]根据第一坐标值、相机坐标系和机器人坐标系,获取三个中心点在机器人坐标系下的空间坐标值;
[0034]根据所述三个中心点的空间坐标值拟合出空间中的圆,作为所述待抓物体机器人坐标系下的空间坐标。
[0035]进一步,所述三个中心点为第一点D,第二点E,第三点F;
[0036]所述根据获得的所述空间坐标获取所述机器人的抓取位姿,包括:
[0037]根据所述空间中的圆,选取圆心作为所述机器人的抓取位置;
[0038]根据第一点D、第二点E和第三点F获取向量和向量;
[0039]根据向量和向量获取所述待抓物体的表面法向量G;
[0040]根据法向量G获取所述待抓物体的坐标系到所述机器人的夹具的坐标系的旋转矩阵,根据所述旋转矩阵获取所述机器人的抓取姿态;
[0041]根据所述机器人的抓取位置和所述机器人的抓取姿态确定所述机器人的抓取位
姿。
[0042]本专利技术所采用的另一技术方案是:
[0043]一种机器人抓取控制系统,包括:
[0044]粗定位模块,用于采用双目摄像头对待抓物体进行定位,获得所述待抓物体的第一位置;
[0045]细定位模块,用于根据所述第一位置将线激光投射在所述待抓物体上,对落在所述待抓物体上的激光进行定位,获得多个激光点的第二位置;
[0046]坐标计算模块,用于根据所述第二位置获取所述待抓物体在机器人坐标系下的空间坐标;
[0047]位姿计算模块,用于根据获得的所述空间坐标获取所述机器人的抓取位姿,根据所述抓取位姿控制所述机器人抓取所述待抓物体。
[0048]本专利技术所采用的另一技术方案是:
[0049]一种机器人抓取控制装置,包括:
[0050]至少一个处理器;
[0051]至少一个存储器,用于存储至少一个程序;
[0052]当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行,使得所述至少一个处理器实现上所述方法。
[0053]本专利技术所采用的另一技术方案是:
[0054]一种计算机可读存储介质,其中存储有处理器可执行的程序,所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行如上所述方法。
[0055]本专利技术的有益效果是:本专利技术通过结合双目立体视觉与线激光对待抓物体进行识别定位,根据定位获得的空间坐标获取抓取位姿,有效实现对散乱堆叠的的待抓物体精准抓取。
附图说明
[0056]为了更清楚地说明本专利技术实施例或者现有技术中的技术方案,下面对本专利技术实施例或者现有技术中的相关技术方案附图作以下介绍,应当理解的是,下面介绍中的附图仅本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人抓取控制方法,其特征在于,包括以下步骤:采用双目摄像头对待抓物体进行定位,获得所述待抓物体的第一位置;根据所述第一位置将线激光投射在所述待抓物体上,对落在所述待抓物体上的激光进行定位,获得多个激光点的第二位置;根据所述第二位置获取所述待抓物体在机器人坐标系下的空间坐标;根据获得的所述空间坐标获取所述机器人的抓取位姿,根据所述抓取位姿控制所述机器人抓取所述待抓物体。2.根据权利要求1所述的一种机器人抓取控制方法,其特征在于,所述采用双目摄像头对待抓物体进行定位,获得所述待抓物体的第一位置,包括:采用双目摄像头获取包含所述待抓物体的第一图像和第二图像;根据所述第一图像进行目标识别,获得第一检测结果框;根据所述第二图像进行目标识别,获得第二检测结果框;对所述第一检测结果框和所述第二检测结果框进行像素匹配,获取所述待抓物体的检测结果框在相机坐标系下的坐标,作为所述第一位置。3.根据权利要求2所述的一种机器人抓取控制方法,其特征在于,所述获取所述待抓物体的检测结果框在相机坐标系下的坐标,包括:获取所述第一检测结果框与所述第二检测结果框两者的左上角视差和右下角视差;根据所述左上角视差获取所述待抓物体的检测结果框的左上角点在相机坐标系下的第一坐标;根据所述右下角视差获取所述待抓物体的检测结果框的右下角点在相机坐标系下的第二坐标;根据所述第一坐标和所述第二坐标获取所述待抓物体的检测结果框在相机坐标系下的坐标。4.根据权利要求1所述的一种机器人抓取控制方法,其特征在于,所述根据所述第一位置将线激光投射在所述待抓物体上,对落在所述待抓物体上激光进行定位,获得多个激光点的第二位置,包括:根据第一位置获取多个激光投射处;根据多个所述激光投射处,将所述线激光投射在所述待抓物体上,获得多个激光点;采用双目摄像头对多个所述激光点进行定位,获得所述激光点的检测结果框在相机坐标系下的坐标,作为所述第二位置。5.根据权利要求1所述的一种机器人抓取控制方法,其特征在于,所述待抓物体为圆环形状的待抓物体;所述根据所述第一位置将线激光投射在所述待抓物体上,对落在所述待抓物体上激光进行定位,获得多个激光点的第二位置,包括:根据第一位置获取第一激光投射处和第二激光投射处;根据所述第一激光投射处和所述第二激光投射处,将所述线激光...

【专利技术属性】
技术研发人员:张峻铭姚锡凡陈沃城
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:

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