[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

说明书

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，尤其涉及一种基于机器人视觉的机器人型材搬运装置及其方法。

背景技术

随着工业机器人不断发展和完善，现已得到广泛应用。目前，全世界已拥有100多万台工业机器人广泛应用在焊接、搬运、装配、喷涂、修边、拾料、包装、堆垛和上下料等单调或复杂的作业中，为企业节约了大量的劳动成本，大大提高了劳动生产率。作为现代工业领域不可或缺的重要装备和手段，机器人已经成为衡量一个国家科技和制造水平的重要标志。

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人，它在稳定产品品质、提高生产效率和改善劳动条件等方面有着十分重要的作用，它的应用能够使企业大大缩短新产品的换产周期和节约劳动成本，从而提高了产品的市场竞争力。

随着当代工业革命深入发展，工业生产日益趋向自动化，工业机器人技术也正朝着智能、柔性的方向发展。许多发达国家对于智能工业机器人的研究都较为重视，我国也早已将其纳入国家高科技发展规划。国家层面的重视也必将给工业机器人技术带来新的跨越式发展，机器人的发展也必将对社会经济和生产力的发展产生更加深远的影响。

目前，型材在加工过程中需要进行搬运，将型材从一个位置搬运到另一位置，一般是人工搬运，人工搬运过程中容易劳累，使工厂搬运成本高、效率低，在人工搬运过程容易损坏型材，而且容易发生危险。在工业自动化的今天，急需寻求一种对型材自动搬运加工的工业机器人来取代人工搬运。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于机器人视觉的机器人型材搬运装置和方法，提高产生效率，降低人力成本，减少危险的发生。

为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种基于机器人视觉的机器人型材搬运装置，包括工作台、机器人和导轨，所述机器人装在该导轨上，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。

所述传送带与导轨垂直排布。

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。

所述导轨上设置初始限位开关和终止限位开关。

另一方面，本发明还提供了一种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。

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。

通过公式np,q=1aΣ(r,c)∈Rrpcq]]>

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。