[发明专利]面向机器人抓取物品操作的识别、定位和抓取装置和方法

权利要求书

1.面向机器人抓取物品操作的识别、定位和抓取装置，其特征在于：包括设于物品上的标记，其中，待抓取的目标物品上的标记为目标标记；

还包括：

第一视觉系统：用于对所述目标所在的区域进行视觉扫描形成第一视觉区域，并在所述第一视觉区域内寻找所述目标后，发送第一测距指令至第一测距运动系统；

第一测距运动系统：用于接收所述第一测距指令，测出机器人视觉原点到所述目标标记的距离c，按照该距离将机器人引导至所述目标标记的正面位置，其中，机器人的手部设有标定标记；

第二视觉系统：用于在所述正面位置对所述目标标记进行视觉扫描并形成第二视觉区域，发送第二测距指令至第二测距运动系统；

第二测距运动系统：用于接收所述第二测距指令，测出机器人视觉原点到所述目标标记的水平角度ε和垂直角度λ，将机器人视觉原点引导并对准所述目标标记；

计算所述目标标记的坐标数据，获取所述标定标记的坐标数据，引导机器人的手部运动使所述标定标记与所述目标标记的坐标数据相重合；

其中，当所述标定标记和所述目标标记坐标数据重合时，表明手指位于抓取起始位置，所述第二测距运动系统发送抓取指令，其中，所述抓取指令用于控制机器人手臂抓取所述目标物品。

2.根据权利要求1所述的面向机器人抓取物品操作的识别、定位和抓取装置，其特征在于：

所述第一测距运动系统还用于：

发送第一视觉调节指令至所述第一视觉系统，其中，所述第一视觉系统根据所述第一视觉调节指令调节视觉摄像头的焦距；

以及，获取机器人视觉原点的坐标数据(x₀,y₀,z₀)。

3.根据权利要求2所述的面向机器人抓取物品操作的识别、定位和抓取装置，其特征在于：

所述第一视觉系统包括图像传感器，所述图像传感器位于头部中轴线位置且能与头部同步转动；

所述第一视觉系统还用于：

转动头部带动所述图像传感器寻找所述目标标记，并读取所述目标标记。

4.根据权利要求3所述的面向机器人抓取物品操作的识别、定位和抓取装置，其特征在于：

第二测距运动系统还用于：

发送第二视觉调节指令至所述第二视觉系统，其中，所述第二视觉系统根据所述第二视觉调节指令调节视觉摄像头的焦距；

以及，获取机器人视觉原点到所述目标标记的水平角度ε和垂直角度λ，以及获取所述标定标记的坐标数据(x₁,y₁,z₁)，根据x_a＝c*cosλ*sinε、y_a＝c*cosλ*cosε、z_a＝c*sinλ计算出所述目标标记的坐标数据(x_a,y_a,z_a)；

以及，根据|x_a-x₁|、|y_a-y₁|、|z_a-z₁|计算所述标定标记需要移动的距离，并将所述标定标记引导至所述目标标记处，直至所述标定标记与所述目标标记重合。

5.根据权利要求4所述的面向机器人抓取物品操作的识别、定位和抓取装置，其特征在于：

所述目标标记上设有定位线；

所述标定标记上设有定位线；

所述图像传感器的图像中心设有定位线；

其中，所述标定标记与所述目标标记重合是指所述目标标记的定位线与所述标定标记的定位线重合。

6.根据权利要求5所述的面向机器人抓取物品操作的识别、定位和抓取装置，其特征在于：

所述目标标记直接印刻在物品上，或者，间接配备在物品上；

所述目标标记采用二维码，所述目标标记上的定位线采用十字线。