[发明专利]一种基于机器视觉的机器人型材搬运装置及其方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的机器人型材搬运装置，包括工作台、机器人和导轨，其特征在于，所述机器人装在导轨上，所述搬运装置还包括传送带、位于传送带上方的相机、计算机、控制系统和气动装置，相机正下方设有光源，相机与计算机连接，计算机与控制系统连接，控制系统分别与气动装置和机器人连接，气动装置与机器人连接，机器人的夹持端装有吸盘。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的机器人型材搬运装置，其特征在于，所述传送带与导轨垂直排布。

3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的机器人型材搬运装置，其特征在于，所述传送带上对应相机的拍摄区域设有用于检测型材的对射传感器。

4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的机器人型材搬运装置，其特征在于，所述工作台上设置初始限位开关和终止限位开关。

5.一种用于权利要求1～4中任一项所述的基于机器视觉的机器人型材搬运方法，包括以下步骤：

建立传送带的三维空间坐标系，获取拍摄的图像在该三维空间坐标系中X轴、Y轴的实际距离与像素的比例关系；

机器人和吸盘复位，使机器人和吸盘位于初始待工作状态；

将型材放置在传送带上，当型材被传输到拍摄区域后，传送带停止运动；

相机对型材进行拍摄采集图像，并将采集到的图像传送到计算机；

将型材与传送带在图像中分离出来；

获取型材在传送带的三维空间坐标系上的重心坐标位置；

把型材的重心坐标点从传送带的三维空间坐标系转换到机器人坐标系中，得到吸盘对型材的吸取坐标位置；

根据得到的吸取坐标位置，控制吸盘吸取型材，机器人将型材搬运到工作台的指定位置。

6.根据权利要求5所述的搬运方法，其特征在于，通过在静止的传送带上设置标定板，计算标定板上两点之间的实际距离与该两点之间对应的图像像素个数，得到图像在该三维空间坐标系中X轴、Y轴的实际距离与像素的比例关系。

7.根据权利要求6所述的搬运方法，其特征在于，通过公式计算得到型材的重心像素坐标(n_1,0,n_0,1，0)，根据图像与传送带的三维空间坐标系的比例关系，可得到型材的重心在传送带的三维空间坐标系上的坐标位置。

8.根据权利要求7所述的搬运方法，其特征在于，在型材与传送带在图像中分离出来时，还对图像先进行阈值处理。

9.根据权利要求8所述的搬运方法，其特征在于，根据算法公式S＝{(r,c)∈R|f_r,c-g_r,c≥g_diff}进行阈值处理，其中f_r,c表示型材图像，(r,c)表示图像坐标点，g_r,c表示平滑后的图像，g_diff表示阈值。