基于机器视觉的柔性振动盘上条柱状散乱工件的抓取方法技术

本申请关于一种基于机器视觉的柔性振动盘上条柱状散乱工件的抓取方法，涉及机器视觉领域。针对相关技术中的工件位姿检测算法，没有考虑工件之间的间隙能否满足夹具在进行抓取工件时所需要的空间大小，本申请在已知工件的抓取点和角度的情况下，通过视觉处理算法，判断工件的抓取点与其它工件之间的间隙是否能够放得下用于抓取工件的夹具，进而从散乱的工件中找出可以被抓取的工件，从而防止因工件之间的间隙过小导致夹具下放时损伤工件或柔性振动盘。性振动盘。性振动盘。

【技术实现步骤摘要】
基于机器视觉的柔性振动盘上条柱状散乱工件的抓取方法


[0001]本申请涉及机器视觉
，特别涉及一种基于机器视觉的柔性振动盘上条柱状散乱工件的抓取方法。

技术介绍

[0002]机器视觉，是人工智能正在快速发展的一个分支。简单说来，机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是通过机器视觉产品(即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种)将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，得到被摄目标的形态信息，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。
[0003]目前，针对散乱工件的抓取问题，通常都是通过机器视觉来获取工件的位姿信息，包括2D视觉和3D视觉。但是，对于柔性振动盘上的条柱状立体散乱工件的定位抓取问题，在2D视觉技术的应用中，现有的研究往往没有考虑工件之间的间隙是否能够满足夹具在进行抓取所需要的空间要求，进而因工件之间的间隙过小容易导致夹具下放时损伤工件或损伤柔性振动盘。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是提供一种基于机器视觉的柔性振动盘上条柱状散乱工件的抓取方法，以解决上述现有技术存在的因工件之间的间隙过小容易导致夹具下放时损伤工件或损伤柔性振动盘的问题。
[0005]为实现上述目的，本申请采用的技术方案为：
[0006]一种基于机器视觉的柔性振动盘上条柱状散乱工件的抓取方法，所述方法包括以下步骤：
[0007]S1、定义工件的抓取点在图像中的坐标为(x0，y0)、角度为θ、工件两端的端点到工件抓取点的距离分别为d1和d2，求得工件的轴线斜率为k＝tan(θ)，求得工件的轴线方程为y
‑
y0＝k(x
‑
x0)；
[0008]S2、利用工件轴线所在的直线方程与距离公式联立方程组，求出每个工件两端的端点坐标；
[0009]S3、计算工件T
i
的抓取点与工件T
j
的抓取点之间的距离，即(i＝1，2，
…
，n；j＝1，2，
…
，n，j≠i)；
[0010]S4、响应于所述步骤S3求出的距离小于a+s，则工件T
i
与工件T
j
的距离太近，标记为不可抓取；响应于所述步骤S3求出的所有距离都小于a+s，则转到步骤S6，否则转到步骤S5；其中，a为夹具从柔性振动盘上抓取工件所需要的空间大小，s为附加安全参数；
[0011]S5、经过所述步骤S4后剩下的工件，其抓取点之间的距离都大于a+s，从中顺序取出一个工件记为T
i
，找到与其形心距离小于l+a+s的所有工件，计算工件的抓取点与其形心距离小于l+a+s的所有工件两端的端点的距离，若所有距离都大于a+s，则该工件能被抓取，
程序结束，否则换下一个工件继续重复本步骤的计算；
[0012]S6、响应于所述步骤S3求出的所有距离都小于a+s，或者经过所述步骤S4后没有找到满足抓取要求的工件，则通过振动所述柔性振动盘来分散工件，重新执行所述抓取方法。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述步骤S2包括：
[0014]标记到工件抓取点距离较短的端点坐标为(x
s
，y
s
)，标记到工件抓取点距离较长的端点坐标为(x
l
，y
l
)，得到方程组：
[0015][0016]将d1和d2分别代入所述方程组，即可求出工件两端的端点坐标。
[0017]本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
[0018]针对相关技术中的工件位姿检测算法，没有考虑工件之间的间隙能否满足夹具在进行抓取工件时所需要的空间大小，本申请在已知工件的抓取点和角度的情况下，通过视觉处理算法，判断工件的抓取点与其它工件之间的间隙是否能够放得下用于抓取工件的夹具，进而从散乱的工件中找出可以被抓取的工件，从而防止因工件之间的间隙过小导致夹具下放时损伤工件或柔性振动盘。
附图说明
[0019]附图用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中：
[0020]图1示出了本申请一个示例性实施例提供的基于机器视觉的柔性振动盘上条柱状散乱工件的抓取方法的流程示意图；
[0021]图2示出了本申请一个示例性实施例提供的柔性振动盘上条柱状散乱工件的结构示意图。
具体实施方式
[0022]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0023]其中，相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是本申请说明书附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本申请说明书的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0024]下面结合附图和实施例对本申请作更进一步的说明。
[0025]图1示出了本申请一个示例性实施例提供的基于机器视觉的柔性振动盘上条柱状散乱工件的抓取方法的流程示意图，该方法包括以下步骤：
[0026]步骤S1、定义工件的抓取点在图像中的坐标为(x0，y0)、角度为θ、工件两端的端点
到工件抓取点的距离分别为d1和d2，求得工件的轴线斜率为k＝tan(θ)，求得工件的轴线方程为y
‑
y0＝k(x
‑
x0)。
[0027]步骤S2、利用工件轴线所在的直线方程与距离公式联立方程组，求出每个工件两端的端点坐标。
[0028]进一步地来说，请参阅图2，上述步骤S2包括：
[0029]标记到工件抓取点距离较短的端点坐标为(x
s
，y
s
)，标记到工件抓取点距离较长的端点坐标为(x
l
，y
l
)，得到方程组：
[0030][0031]将d1和d2分别代入方程组，即可求出工件两端的端点坐标。
[0032]步骤S3、计算工件T
i
的抓取点与工件T
j
的抓取点之间的距离，即(i＝1，2，
…
，n；j＝1，2，
…
，n，j≠i)。
[0033]步骤S4、响应于步骤S3求出的距离小于a+s，则工件T
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的柔性振动盘上条柱状散乱工件的抓取方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、定义工件的抓取点在图像中的坐标为(x0，y0)、角度为θ、工件两端的端点到工件抓取点的距离分别为d1和d2，求得工件的轴线斜率为k＝tan(θ)，求得工件的轴线方程为y
‑
y0＝k(x
‑
x0)；S2、利用工件轴线所在的直线方程与距离公式联立方程组，求出每个工件两端的端点坐标；S3、计算工件T
i
的抓取点与工件T
j
的抓取点之间的距离，即(i＝1，2，
…
，n；j＝1，2，
…
，n，j≠i)；S4、响应于所述步骤S3求出的距离小于a+s，则工件T
i
与工件T
j
的距离太近，标记为不可抓取；响应于所述步骤S3求出的所有距离都小于a+s，则转到步骤S6，否则转到步骤S5；其中，a为夹具从柔性振动盘上抓取工件所需要...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹小兵，徐伊岑，何佳唯，王丽梅，宗瑜，
申请(专利权)人：无锡职业技术学院，
类型：发明
国别省市：