[发明专利]基于视觉定位的物料上架自动码放方法及系统

权利要求书

1.一种基于视觉定位的物料上架自动码放方法，其特征在于，用于放置物料的料架包括左右两列相对层叠设置的若干料框，彼此相邻上下两所述料框之间具有用于承载所述物料端部的插槽，所述码放方法包括：

提供一用于码放所述物料的机器人、视觉装置和带动所述视觉装置移动以对所述料架上的不同层的所述料框分别拍摄图像的移动臂；

分别对所述视觉装置和所述移动臂与所述机器人之间的坐标系进行坐标标定；

通过所述移动臂带动所述视觉装置移至所述料架的任一层，拍摄图像，获取所述料架该层两所述料框的料框图像，对所述料框图像处理，得到该所述料框图像中位于两所述料框之间的中心点图像坐标；

根据所述视觉装置和所述机器人之间的坐标标定关系，对所述中心点图像坐标进行转换，得到中心点机器人坐标；

根据所述料架中同一层的两所述料框之间的中心点与所述插槽的间距，对所述中心点机器人坐标进行调整，以得到机器人执行物料插放的初始坐标；

根据所述移动臂与所述机器人之间的坐标标定关系，对所述初始坐标进行调整，得到机器人动作的执行坐标。

2.根据权利要求1所述的基于视觉定位的物料上架自动码放方法，其特征在于，所述移动臂与所述机器人之间的坐标系标定方法包括：

记录视觉装置和机器人位于起始位置时位于机器人末端的参照标识物的图像坐标P(u₁，v₁)，并将该图像坐标P(u₁，v₁)转换为机器人坐标Q(x₁，y₁)；

所述机器人和所述视觉装置沿下移，每次移动一个插槽层的距离，每移动一层记录该层的所述参照标识物的图像坐标P(u_i，v_i)，以及机器人坐标Q(x_i，y_i)，i为所述料架的层数，i≥2；

计算后续若干层的参照标识物的所述机器人坐标Q(x_i，y_i)与起始位置的机器人坐标Q(x₁，y₁)的差值，并将计算结果描绘在X-Y坐标系中，根据数据拟合法，拟合出机器人坐标Q(x_i，y_i)的偏移量Q′(x′_i，y′_i)的模型方程。

3.根据权利要求1所述的基于视觉定位的物料上架自动码放方法，其特征在于，所述料框的左右两端分别具有一尖端，彼此相邻上下两所述料框的所述尖端之间的空隙形成所述插槽，两所述尖端的端点与所述料框的中心点位于同一水平线上，所述中心点图像坐标的获取方法包括：

在所述料框图像中，于两所述料框的轮廓的外侧生成一竖直的参考线，计算所述尖端轮廓区域各点与所述参考线之间的距离，找出所述尖端轮廓区域距离所述参考线最近的点，即为所述料框的端点，从而得到两所述料框的外侧尖端的端点图像坐标；

根据所述料框图像中两所述料框的端点图像坐标，计算两所述端点的中点坐标，即为所述中心点图像坐标。

4.根据权利要求1所述的基于视觉定位的物料上架自动码放方法，其特征在于，所述料架中每一层的两所述料框之间的中心点与所述插槽的间距的获取方法包括：

预置一插槽层所对应的中心点图像坐标和初始坐标；

将该预置的所述中心点图像坐标转换为与其对应的中心点机器人坐标，并计算该中心点机器人坐标与预置的所述初始坐标的差值，以得到所述间距。

5.根据权利要求1所述的基于视觉定位的物料上架自动码放方法，其特征在于，在所述机器人根据所述执行坐标对所述物料进行插放作业时，所述视觉装置对下一层的所述料框进行拍摄工作，并进行该层的所述执行坐标的计算。