一种基于工业机器人的物件分类控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于工业机器人的物件分类控制系统及方法，控制系统包括机械手装置、机械臂和模板数据库，机械臂的输出端设有机械手装置，模板数据库设置有目标物件的全角度的多个模板；机械手装置安装有若干个拍摄模块、发送模块和物件识别模块；拍摄模块用于拍摄和获取待识别物件的图像；发送模块用于将待识别物件的图像发送至物件识别模块；物件识别模块用于提取待识别物件图像的特征信息，与模板数据库的各模板图像进行匹配，得到识别结果；机械臂设有控制模块，控制模块用于根据识别结果生成控制机械臂运动的轨迹指令和控制机械手装置对目标物件的抓放指令。本发明专利技术解决人工物件分类的效率低、通过单个识别模块识别物件的精度不高的问题。物件的精度不高的问题。物件的精度不高的问题。

An object classification control system and method based on industrial robot

【技术实现步骤摘要】
一种基于工业机器人的物件分类控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及机械臂应用领域，特别是一种基于工业机器人的物件分类控制系统及方法。

技术介绍

[0002]随着社会文明的不断进步，人们在进行物件分类时，需要人工把大量的物件分拣到各自种类内，但在物件分拣的过程中，有些大件物件比较笨重，人们难以将其搬起进行分类；有些小件物件比较小巧，例如螺丝、笔头等，人们需要花费一定的事情去把这些小件物件挑选出来进行识别和分类，这样大大降低了物件分类的效率；还有当人们使用机器对物件进行分类，多数使用单个识别模块进行识别，有时候会造成物件的识别精度不高。

技术实现思路

[0003]针对上述缺陷，本专利技术提出了一种基于工业机器人的物件分类控制系统及方法，其目的在于解决人工将物件分类的效率低、通过单个识别模块识别物件的精度不高的问题。
[0004]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种基于工业机器人的物件分类控制系统，包括工业机器人，所述工业机器人包括机械手装置、机械臂以及模板数据库，所述机械臂的输出端设有机械手装置，其特征在于：
[0006]所述模板数据库设置有目标物件的全角度的多个模板，所述目标物件的每个角度对应一个模板，且每个模板包含有其对应的所述目标物件角度下的特征信息；
[0007]所述机械手装置安装有若干个拍摄模块、发送模块以及物件识别模块；
[0008]所述拍摄模块用于拍摄和获取待识别物件的图像；
[0009]所述发送模块用于将待识别物件的图像发送至物件识别模块；
[0010]所述物件识别模块用于提取待识别物件图像的特征信息，与模板数据库的各模板图像进行匹配，得到识别结果；
[0011]所述机械臂设有控制模块，所述控制模块用于根据识别结果生成控制机械臂运动的轨迹指令和控制机械手装置对目标物件的抓放指令。
[0012]优选地，所述控制模块包括控制子模块，所述控制系统还包括判断模块；
[0013]所述判断模块用于根据所述拍摄模块所拍摄的当前待识别物件图像，判断当前待识别物件是否落入拍摄范围，若是，则触发所述发送模块将待识别物件图像发送至物件识别模块；若否，则生成校正控制指令，将校正控制指令发送至所述控制子模块；
[0014]所述控制子模块用于根据所述校正控制指令控制所述机械臂和机械手装置调整待识别物件的当前位置，使得待识别物件落入所述拍摄子模块的拍摄范围。
[0015]优选地，所述轨迹指令包括机械臂运动至目标物件的抓取位置的抓取轨迹指令、机械臂运动至目标物件的分类位置的投放轨迹指令以及机械臂从分类位置运动至初始位
置的轨迹指令。
[0016]优选地，所述抓放指令包括机械手装置对目标物件的抓取指令和机械手装置对目标物件的投放指令；
[0017]所述机械手装置还设有抓取幅度调整模块，所述抓取幅度调整模块用于根据目标物件的形状大小调整机械手装置的抓取幅度；
[0018]所述抓取幅度调整模块提取目标物件的两个抓取点，计算两个抓取点之间的距离，若所述距离大于或等于系统设置的阈值，则机械手装置抓取幅度增大至阈值；若所述距离小于系统设置的阈值，则机械手装置抓取幅度减少至阈值。
[0019]优选地，包括数据容纳模块，所述数据容纳模块包括第一数据容纳子模块和第二数据容纳子模块；所述第一数据容纳子模块用于储存模板数据库中各模板图像的特征信息；所述第二数据容纳子模块用于储存目标物件图像的特征信息；
[0020]还包括模块制作模块，用于根据目标物件制作模板，对模板以及模板对应的掩码图进行边缘扩充，设置模板的角度以及尺度范围属性，得到360个旋转角度的模板；对360个模板进行特征信息的提取，保存于所述第一数据容纳子模块。
[0021]本申请的另一方面提供了一种基于工业机器人的物件分类控制方法，应用于所述基于工业机器人的物件分类控制系统，所述控制系统包括工业机器人，所述工业机器人包括机械手装置、机械臂以及模板数据库，所述机械臂的输出端设有机械手装置，所述控制方法包括以下步骤：
[0022]步骤S1：拍摄和获取待识别物件的图像；
[0023]步骤S2：提取待识别物件图像的特征信息，与模板数据库中目标物件的全角度的多个模板图像进行匹配，得到识别结果；
[0024]步骤S3：根据识别结果生成控制机械臂运动的轨迹指令和控制机械手装置对目标物件的抓放指令；
[0025]步骤S4：所述机械臂执行所述轨迹指令以驱动机械手装置移动；
[0026]步骤S5：所述机械手装置执行所述抓放指令以对目标物件进行抓放。
[0027]优选地，包括待识别物件的抓取位置调整步骤：
[0028]步骤S71：接收对待识别物件的拍摄指令；
[0029]步骤S72：执行拍摄指令，判断待识别物件的抓取位置是否在拍摄范围，若不在，则生成校正控制指令，并转至步骤S73；若在，则生成识别指令，并转至步骤S74；
[0030]步骤S73：根据校正控制指令对待识别物件的位置进行调整；
[0031]步骤S74：根据识别指令对对待识别物件的种类进行识别。
[0032]优选地，所述机械手装置在对目标物件执行抓取动作前还包括目标物件抓取幅度调整步骤：
[0033]提取目标物件的两个抓取点，计算两个抓取点之间的距离，若所述距离大于或等于系统设置的阈值，则机械手装置抓取幅度增大至阈值；若所述距离小于系统设置的阈值，则机械手装置抓取幅度减少至阈值。
[0034]优选地，包括所述模板数据库中模板的制作步骤：根据目标物件制作模板，对模板以及模板对应的掩码图进行边缘扩充，设置模板的角度以及尺度范围属性，得到360个旋转角度的模板；对360个模板进行特征信息的提取并保存。
[0035]本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0036]1、机械臂和机械手装置的设置也进一步避免了人工操作带来的不便，实现物件分类的自动化；
[0037]2、通过设置多个接收模块和物件识别模块的相互配合，实现快速识别物件的不同种类，提高了物件分类的效率。
附图说明
[0038]图1为一种基于工业机器人的物件分类控制系统模块图；
[0039]图2为一种基于工业机器人的物件分类控制方法步骤流程图。
具体实施方式
[0040]下面详细描述本专利技术的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中，相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0041]一种基于工业机器人的物件分类控制系统，包括机械手装置、机械臂以及模板数据库，所述机械臂的输出端设有机械手装置，其特征在于：
[0042]所述模板数据库设置有目标物件的全角度的多个模板，所述目标物件的每个角度对应一个模板，且每个模板包含有其对应的所述目标物件角度下的特征信息本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于工业机器人的物件分类控制系统，包括工业机器人，所述工业机器人包括机械手装置、机械臂以及模板数据库，所述机械臂的输出端设有机械手装置，其特征在于：所述模板数据库设置有目标物件的全角度的多个模板，所述目标物件每个角度对应一个模板，且每个模板包含有其对应的所述目标物件角度下的特征信息；所述机械手装置安装有若干个拍摄模块、发送模块以及物件识别模块；所述拍摄模块用于拍摄和获取待识别物件的图像；所述发送模块用于将待识别物件的图像发送至物件识别模块；所述物件识别模块用于提取待识别物件图像的特征信息，与模板数据库的各模板图像进行匹配，得到识别结果；所述机械臂设有控制模块，所述控制模块用于根据识别结果生成控制机械臂运动的轨迹指令和控制机械手装置对目标物件的抓放指令。2.根据权利要求1所述的一种基于工业机器人的物件分类控制系统，其特征在于：所述控制模块包括控制子模块，所述控制系统还包括判断模块；所述判断模块用于根据所述拍摄模块所拍摄的当前待识别物件图像，判断当前待识别物件是否落入拍摄范围，若是，则触发所述发送模块将待识别物件图像发送至物件识别模块；若否，则生成校正控制指令，将校正控制指令发送至所述控制子模块；所述控制子模块用于根据所述校正控制指令控制所述机械臂和机械手装置调整待识别物件的当前位置，使得待识别物件落入所述拍摄子模块的拍摄范围。3.根据权利要求1所述的一种基于工业机器人的物件分类控制系统，其特征在于：所述轨迹指令包括机械臂运动至目标物件的抓取位置的抓取轨迹指令、机械臂运动至目标物件的分类位置的投放轨迹指令以及机械臂从分类位置运动至初始位置的轨迹指令。4.根据权利要求1所述的一种基于工业机器人的物件分类控制系统，其特征在于：所述抓放指令包括机械手装置对目标物件的抓取指令和机械手装置对目标物件的投放指令；所述机械手装置还设有抓取幅度调整模块，所述抓取幅度调整模块用于根据目标物件的形状大小调整机械手装置的抓取幅度；所述抓取幅度调整模块提取目标物件的两个抓取点，计算两个抓取点之间的距离，若所述距离大于或等于系统设置的阈值，则机械手装置抓取幅度增大至阈值；若所述距离小于系统设置的阈值，则机械手装置抓取幅度减少至阈值。5.根据权利要求1所述的一种基于工业机器人的物件分类控制系统，其特征在于：包括数据容纳模块，所述数据容纳模块包括第一数据容纳子模块和第二数据容纳子模块；所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙腾发，吴志诚，王治华，陈志满，
申请(专利权)人：广东天太机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：