[发明专利]一种应用于搬运机器人的目标搬运方法及其搬运机器人

说明书

本发明公开了一种应用于搬运机器人的目标搬运方法及其搬运机器人，通过第一摄像头拍摄俯视图像并通过OpenCV技术获取搬运目标的形状及其X轴坐标和Y轴坐标，同时通过第二摄像头拍摄搬运目标的条纹图并通过条纹投影测量技术测得搬运目标的Z轴坐标，相互结合得到搬运目标的三维坐标，同时搬运机器人根据三维坐标控制机械臂抓取搬运目标；能实现自动认知搬运目标的形态特征并据此来抓取搬运目标的目的，具有高度的智能化，能对不同位置的多种搬运目标进行搬运，完成多样化的搬运任务。

技术领域

本发明涉及智能机器人领域，特别是一种应用于搬运机器人的目标搬运方法及其搬运机器人。

背景技术

工业机器人在工业生产中得到了越来越多的运用，工业生产越趋向于智能化。但目前应用在搬运工序的工业机器人大部分是按照内设的既定程序来运行，只能对特定的放在固定位置的单一工件进行搬运，一旦工件位置发生变化或者工件形态发生变化，工业机器人则无法应对变化，无法完成搬运任务。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种应用于搬运机器人的目标搬运方法及其搬运机器人，能应对多元化的搬运任务。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

本发明的第一方面，提供了一种应用于搬运机器人的目标搬运方法，所述搬运机器人包括行进机构、第一摄像头、第二摄像头、投影仪、控制器和机械臂；所述目标搬运方法包括以下步骤：

搬运机器人移动至搬运目标前；搬运机器人通过第一摄像头从上方拍摄搬运目标获得搬运目标的俯视图像；

搬运机器人通过投影仪投影条纹至搬运目标上，并通过第二摄像头从正面拍摄搬运目标获得波长不同的两种条纹图；

搬运机器人根据俯视图像利用OpenCV技术得到搬运目标的形状和搬运目标的X轴坐标和Y轴坐标；

搬运机器人根据条纹图利用条纹投影测量技术测得搬运目标的Z轴坐标；

搬运机器人根据搬运目标的三维坐标控制机械臂抓取搬运目标。

上述应用于搬运机器人的目标搬运方法至少具有以下有益效果：通过第一摄像头拍摄俯视图像并通过OpenCV技术获取搬运目标的形状及其X轴坐标和Y轴坐标，同时通过第二摄像头拍摄搬运目标的条纹图并通过条纹投影测量技术测得搬运目标的Z轴坐标，相互结合得到搬运目标的三维坐标，同时搬运机器人根据三维坐标控制机械臂抓取搬运目标；利用该方法使搬运机器人能自动认知搬运目标的形态特征，并据此来实现搬运目的，具有高度的智能化，能对不同位置的多种搬运目标进行搬运，完成多样化的搬运任务。

根据本发明的第一方面，所述搬运机器人根据俯视图像利用OpenCV技术得到搬运目标的形状和搬运目标的X轴坐标和Y轴坐标包括以下步骤：

对俯视图像进行二值化处理，使俯视图像呈现黑色区域和白色区域；

利用最大矩形框标记搬运目标，计算最大矩形框的中心点坐标作为搬运目标的X轴坐标和Y轴坐标；

对俯视图像中的白色区域进行连通区域采集；

对连通区域噪声处理后进行边缘识别，得到搬运目标的形状。

根据本发明的第一方面，所述搬运机器人根据条纹图利用条纹投影测量技术测得搬运目标的Z轴坐标具体为：

对条纹图利用六步相移的条纹分析方法处理，得到包裹相位图φ₁(y)和φ₂(y)；

对包裹相位图利用基于波长选择的双波长条纹相位展开算法进行相位展开，得到相位展开图；

结合标定参数和相位展开图重构三维立体点云；