一种机器人视觉自动化抓取系统技术方案

本发明专利技术公开了一种机器人视觉自动化抓取系统，涉及机器人视觉技术领域，包括标定单元，所述标定单元用于分别确定图像坐标系与相机坐标系之间的关系及相机的镜头畸变，确定相机坐标系与机器人末端坐标系之间的关系，确定末端抓取工具坐标系与机器人末端坐标系之间的关系。本发明专利技术提出了一种机器人视觉自动化抓取系统，通过设置的标定单元用于确定图像坐标系与相机坐标系、相机坐标系与机器人末端坐标系、末端抓取工具坐标系与机器人末端坐标系之间的关系，以为进行抓取作业做准备，通过设置的数据储存单元用于储存与待抓取目标相关的数据信息，通过设置的三维视觉处理单元在进行抓取作业前，对待抓取目标的图像进行采集并进行预处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人视觉，具体为一种机器人视觉自动化抓取系统。

技术介绍

1、随着机器人技术的发展，机械臂已经在多种场合获得了广泛应用，机器人能够代替人工从事复杂以及者重复性强的工作，其效率及精确度远远高于人工，在申请号为202111337906.9的中国专利中公开了“一种抓取系统和抓取方法，抓取方法用于对放置在物品盛放装置中的物品进行抓取，包括如下步骤：对待抓取的物品进行视觉信息采集；对所采集的视觉信息进行处理；基于所处理的视觉信息确定抓取策略；基于所述抓取策略，对物品进行抓取；对所采集的视觉信息进行处理包括：判断可抓取空间，并对可抓取空间中的所有物品的轮廓进行识别，从所述轮廓中分割出不同的物品，对分割出的物品进行三维建模，确认不同物品之间的相对空间关系，本公开采用三维机器视觉，从而准确的在无序堆叠状态下识别出物品的轮廓并三维建模，解决了二维图像特征不明显，品类识别不准的问题。”

2、该对比文件仅仅解决了在所识别到的图像中，可能会出现带抓取对象连成一个完整的平面的情况，从而使得无法判断可抓取对象，且待抓取对象的二维特征不明显，但每一份产品又都本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种机器人视觉自动化抓取系统，其特征在于：包括标定单元(100)，所述标定单元(100)用于分别确定图像坐标系与相机坐标系之间的关系及相机的镜头畸变，确定相机坐标系与机器人末端坐标系之间的关系，确定末端抓取工具坐标系与机器人末端坐标系之间的关系；

2.根据权利要求1所述的一种机器人视觉自动化抓取系统，其特征在于：所述标定单元(100)包括相机标定模块(101)，所述相机标定模块(101)用于通过基于标定板的传统相机标定方法求取三维空间内一点与像素坐标系中一点的对应关系，同时求取出双目相机的内参数、外参数以及畸变参数矩阵，进而确定图像坐标系与相机坐标系之间的关系，实现对双目...

【技术特征摘要】

1.一种机器人视觉自动化抓取系统，其特征在于：包括标定单元(100)，所述标定单元(100)用于分别确定图像坐标系与相机坐标系之间的关系及相机的镜头畸变，确定相机坐标系与机器人末端坐标系之间的关系，确定末端抓取工具坐标系与机器人末端坐标系之间的关系；

2.根据权利要求1所述的一种机器人视觉自动化抓取系统，其特征在于：所述标定单元(100)包括相机标定模块(101)，所述相机标定模块(101)用于通过基于标定板的传统相机标定方法求取三维空间内一点与像素坐标系中一点的对应关系，同时求取出双目相机的内参数、外参数以及畸变参数矩阵，进而确定图像坐标系与相机坐标系之间的关系，实现对双目相机的标定。

3.根据权利要求1所述的一种机器人视觉自动化抓取系统，其特征在于：所述标定单元(100)还包括手眼标定模块(102)和工具标定模块(103)，所述手眼标定模块(102)用于确定相机坐标系与机器人末端坐标系之间的关系，基于双目相机与机器人机械臂的位置关系，可将手眼标定分为眼在手上和眼在手外两种，具体操作步骤如下：选择手眼标定模式为眼在手上还是眼在手外，选择标定板类型并设置标定板参数，手眼标定器对象创建相应的标定板对象，用于识别标定板位姿，用户控制机器人移动后向手眼标定器发送采集信号，手眼标定器收到信号后通过视觉传感器获取目标图像，随后调用标定板对象进行识别，手眼标定器再向机器人获取机器人当前坐标信息，将机器人当前坐标、标定板位姿和对应目标图像作为一组数据存入标定数据集，通过手眼标定器执行手眼标定，所述工具标定模块(103)用于通过六点法确定末端抓取工具坐标系与机器人末端坐标系之间的关系。

4.根据权利要求1所述的一种机器人视觉自动化抓取系统，其特征在于：所述数据储存单元(200)包括目标数据储存模块(201)和目标数据更新模块(202)，所述目标数据储存模块(201)用于将与待抓取目标相关的数据信息上传到数据储存库进行存储，且与待抓取目标相关的数据信息包括图像中待抓取目标的尺寸、重量以及种类，所述目标数据更新模块(202)用于通过将与数据储存库内存储的图像进行对比识别且对比识别结果为同种目标的图像上传到数据储存库内的方式实现对数据储存库内的数据信息进行更新。

5.根据权利要求1所述的一种机器人视觉自动化抓取系统，其特征在于：所述三维视觉处理单元(300)包括目标图像采集模块(301)和图像预处理模块(302)，所述目标图像采集模块(301)通过双目相机实现对待抓取目标的多方位的图像采集，所述图像预处理模块(302)用于对采集的图像进行预处理操作，以去除图像中不相关的信息，提高图像的可视性，具体通过图像灰度化、图像滤波、图像二值化和图像形态学处理实现对图像的预处理，其中通过最大值法、平均值法或者加权平均法实现图像灰度化操作，其中通过均值滤波法、中值滤波法、高斯滤波法或者双边滤波法实现图像滤波操作，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，刘昌敏，张鸽，
申请(专利权)人：维宏感应山东科技有限公司，
类型：发明
国别省市：