【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机器人抓取，更具体地，本专利技术涉及一种基于2d视觉的复合机器人搬箱方法及系统。
技术介绍
1、智能机器人抓取技术一直以来都是工业自动化领域的一个热点问题，该技术已成为智能机器人应用不可或缺的一部分。机器人抓取技术可以使机器人实现特定物体的精确且稳定的抓取动作，从而实现工业生产流程的自动化和智能化，提高生产效率和质量，降低生产成本。
2、机器人抓取技术是智能机器人的重要组成部分。机器人的自主抓取技术可以实现机器人对物体的自主感知、自主决策和自主操作。智能机器人抓取技术的应用，可以充分利用机器的高精度、高速度和大精度优势，实现特定物体的高效抓取和操作，将传统人工操作改为智能机器人自动化操作。
3、申请号：201410817853.4，名称为基于视觉与机械综合定位的机器人抓取零件的方法，采用视觉与机械综合定位的方式来抓取箱体，无需精确的机械预定位，减少了不同零件的定位工装设备，降低硬件成本，提高设备的自动化程度以及柔性度，但其将接收的数字图像信息与预存的待抓取零件的图像匹配模型进行对比匹配，得到待抓取零件的旋转角度及零件中心点在世界坐标系中的坐标；再通过处理模块根据所述旋转角度及零件中心点在世界坐标系中的坐标调整机器人爪手对待抓取零件进行抓取。该种方法计算量大、延时高、效率偏低，需要反复计算世界坐标系中零件和机器人的坐标，不适用于快节奏的工业生产环境中物体的抓放。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种基于2d视觉的复合机器人搬箱方法，旨在改善上述问
2、本专利技术是这样实现的，一种基于2d视觉的复合机器人搬箱方法，所述方法包括如下步骤：
3、(1)控制机器人运行至箱体放置位ⅰ附近的取箱位，进行抓箱操作，待抓取箱体位于箱体放置位ⅰ；
4、(2)将抓取到的箱体放置在agv的箱体放置位ⅱ；
5、(3)控制agv运行至箱体放置位ⅲ的放箱位，进行抓箱操作后，将抓取到的箱体放置至箱体放置位ⅲ。
6、进一步的，机器人的抓箱过程包括如下步骤：
7、(11)plc发送拍照指令至机器人，基于拍照指令控制机械臂末端运行至拍照位，控制相机进行拍摄，将拍摄的图像发送至plc；
8、(12)plc将箱体在相机坐标系中的位置转换至机器人坐标系中的位置，机械臂的末端机器人坐标系的原点；
9、(13)控制机械臂末端运动至对应的箱体放置位，发送夹爪夹紧请求，plc控制夹爪夹紧；
10、(14)夹爪夹紧完毕后，发送夹紧完毕指令至机器人，完成箱体的抓取操作。
11、进一步的，若取箱操作发生在步骤(1)，即抓取箱体放置位ⅰ处的箱体，取箱操作在步骤(11)之前还包括：agv基于抓取指令行走至取箱位。
12、进一步的，抓取指令由上位机发出。
13、进一步的，放箱过程具体包括如下步骤：
14、(15)在机器人运行对应的箱体放置位时，plc发送拍照指令至机器人，基于拍照指令控制机械臂末端运行至拍照位，控制相机进行拍摄，将拍摄的图像发送至plc；
15、(16)将放置标识在图像中的坐标转换至机器人坐标系下，控制机器人末端运行至箱体放置位；
16、(17)plc发送夹爪松开请求，夹爪松开，完成了箱体的放置。
17、进一步的，相机坐标系到机器人坐标系的转换过程具体如下：
18、标定相机坐标系到机器人坐标系的变换矩阵，基于变换矩阵将相机坐标系下的坐标转换至机器人坐标系下。
19、进一步的，变换矩阵的标定过程具体如下：
20、(21)控制机械臂末端移动至箱体正上方，观察箱体在图像中的位置，当箱体处于图像的中心时，记录当前机器人位置(x0,y0)；
21、(22)控制移动机器人围绕当前机器人位置(x0,y0)运行，采集多组机器人坐标及其对应位置处箱体在相机坐标系下的坐标；
22、(23)将不同机器人位置处箱体在相机坐标系下的坐标映射至机器人坐标系中的对应机器人位置，获取映射矩阵，即为转换矩阵。
23、进一步的，多组机器人坐标及其对应位置处箱体在相机坐标系下的坐标采集过程具体如下：
24、(211)以位置(x0,y0)作为起点，控制机器人沿y轴方向正向行驶acm，记录当前机器人位置(x′1,y′1)＝(x0,y0+a)，控制相机进行拍照，并记录箱体当前在相机坐标系中的位置(x1,y1)；
25、(212)控制机器人沿x轴方向正向行驶acm，记录当前机器人位置(x′2,y′2)＝(x0+a,y0+a)，控制相机进行拍照，并记录箱体当前在相机坐标系中的位置(x2,y2)；
26、(213)控制机器人沿y轴方向反向行驶acm，记录当前机器人位置(x′3,y′3)＝(x0+a,y0)，控制相机进行拍照，并记录箱体当前在相机坐标系中的位置(x3,y3)；
27、(214)控制机器人沿y轴方向反向行驶acm，记录当前机器人位置(x′4,y′4)＝(x0+a,y0-a)，控制相机进行拍照，并记录箱体当前在相机坐标系中的位置(x4,y4)；
28、(215)控制机器人沿x轴方向反向行驶acm，记录当前机器人位置(x′5,y′5)＝(x0,y0-a)，控制相机进行拍照，并记录箱体当前在相机坐标系中的位置(x5,y5)；
29、(216)控制机器人沿x轴方向反向行驶acm，记录当前机器人位置(x′6,y′6)＝(x0-a,y0-a)，控制相机进行拍照，并记录箱体当前在相机坐标系中的位置(x6,y6)；
30、(217)控制机器人沿y轴方向正向行驶acm，记录当前机器人位置(x′7,y′7)＝(x0-a,y0)，控制相机进行拍照，并记录箱体当前在相机坐标系中的位置(x7,y7)；
31、(218)控制机器人沿y轴方向正向行驶acm，记录当前机器人位置(x′8,y′8)＝(x0-a,y0+a)，控制相机进行拍照，并记录箱体当前在相机坐标系中的位置(x8,y8)；
32、(219)控制机器人沿x轴方向正向行驶acm，记录当前机器人位置(x′9,y′9)＝(x0,y0+a)，控制相机进行拍照，并记录箱体当前在相机坐标系中的位置(x9,y9)，完成采过程。
33、进一步的，转换矩阵，计算公式具体如下：
34、
35、其中，为转换矩阵。
36、本专利技术是这样实现的，一种基于2d视觉的复合机器人搬箱系统，所述系统包括：
37、机器人，由行走的agv及固定于agv上的机械臂组成，机械臂的末端固定有相机及夹爪，agv上设有用于放置货物的放置区域；
38、其中，机器人的plc与上位机通讯连接；
39、plc基于上述基于2d视觉的复合机器人搬箱方法完成箱体的搬运。
40、本专利技术方法实现了复合机器人抓放箱全自动作业，对于箱体摆放角度均无本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于2D视觉的复合机器人搬箱方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.如权利要求1所述基于2D视觉的复合机器人搬箱方法，其特征在于，机器人的抓箱过程包括如下步骤：
3.如权利要求2所述基于2D视觉的复合机器人搬箱方法，其特征在于，若取箱操作发生在步骤(1)，即抓取箱体放置位Ⅰ处的箱体，取箱操作在步骤(11)之前还包括：AGV基于抓取指令行走至取箱位。
4.如权利要求3所述基于2D视觉的复合机器人搬箱方法，其特征在于，抓取指令由上位机发出。
5.如权利要求1所述基于2D视觉的复合机器人搬箱方法，其特征在于，放箱过程具体包括如下步骤：
6.如权利要求1所述基于2D视觉的复合机器人搬箱方法，其特征在于，相机坐标系到机器人坐标系的转换过程具体如下：
7.如权利要求6所述基于2D视觉的复合机器人搬箱方法，其特征在于，变换矩阵的标定过程具体如下：
8.如权利要求6所述基于2D视觉的复合机器人搬箱方法，其特征在于，多组机器人坐标及其对应位置处箱体在相机坐标系下的坐标采集过程具体如下：
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10.一种基于2D视觉的复合机器人搬箱系统，其特征在于，所述系统包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于2d视觉的复合机器人搬箱方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.如权利要求1所述基于2d视觉的复合机器人搬箱方法，其特征在于，机器人的抓箱过程包括如下步骤：
3.如权利要求2所述基于2d视觉的复合机器人搬箱方法，其特征在于，若取箱操作发生在步骤(1)，即抓取箱体放置位ⅰ处的箱体，取箱操作在步骤(11)之前还包括：agv基于抓取指令行走至取箱位。
4.如权利要求3所述基于2d视觉的复合机器人搬箱方法，其特征在于，抓取指令由上位机发出。
5.如权利要求1所述基于2d视觉的复合机器人搬箱方法，其特征在于，放箱过程具体包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：任鹏，刘志恒，曹雏清，赵立军，
申请(专利权)人：长三角哈特机器人产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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