[发明专利]一种基于相机通讯连接的机器人抓取方法及其系统

权利要求书

1.一种基于相机通讯连接的机器人抓取方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，相机（2）采集目标工件与各个机器人（1）的图像信息并输出至主控机（3），主控机（3）根据所述图像信息识别到与目标工件就近的机器人（1），建立相机（2）与就近的机器人（1）之间的临时匹配关系，输出抓取信号至就近的机器人（1）；

步骤二，就近的机器人（1）响应于所述抓取信号并对目标工件实施抓取；

步骤三，相机（2）实时拍摄并采集就近的机器人（1）对目标工件的抓取姿态图像至主控机（3）；

步骤四，主控机（3）接收到实时采集的抓取姿态图像，从数据库（4）调用对应目标工件的模板抓取图像，采用基于形状的模版匹配方法，将抓取姿态图像与模板抓取图像进行匹配；相机（2）每秒拍摄24帧图像，主控机（3）获取到就近的机器人（1）代码后会调用数据库（4）中就近的机器人（1）与该目标工件的模板抓取图像，将就近的机器人（1）每一个抓取状态产生的抓取姿态图像均与模板抓取图像进行匹配；

步骤五，主控机（3）计算抓取姿态图像和模板抓取图像之间的位置偏移量以及两幅图像的差异值，生成匹配度；

步骤六，主控机（3）根据匹配度判断就近的机器人（1）抓取姿态的准确性，当判断就近的机器人（1）抓取姿态不准确时，就近的机器人（1）对抓取姿态进行调整，直至抓取姿态匹配；

步骤七，就近的机器人（1）转移目标工件；

步骤一中还包括如下步骤：

A、以所述主控机（3）为核心建立控制网络，所述相机（2）及各个机器人（1）接入到所述控制网络中且与所述主控机（3）控制连接；

B、所述相机（2）摄取目标工件以及各个机器人（1）的图像，经图形处理得到目标工件位置与各个机器人（1）之间的距离，根据所述距离的大小，输出一距离目标工件就近的机器人信息至所述主控机（3）；

C、所述主控机（3）接收距离目标工件就近的机器人信息，输出所述抓取信号至就近的机器人（1）；

D、建立就近的机器人（1）IP与相机（2）IP之间的通讯连接；

所述步骤二还包括如下步骤：

A、主控机（3）根据图像信息，标记目标工件位置和就近的机器人（1）当前位置；

B、主控机（3）采用图像标定技术计算就近的机器人（1）相对于目标工件之间的直线距离和偏移角度，反馈所述直线距离和所述偏移角度至就近的机器人（1）；

C、就近的机器人（1）根据直线距离和偏移角度向目标工件靠近；

D、循环ABC直至就近的机器人（1）到达预抓取位置；

检测就近的机器人（1）自身运行的安全状态，对就近的机器人（1）的运动过程进行动态监测，判断移动路线是否存在障碍物，对存在障碍物时进行避让处理；

步骤四中还包括：

根据相机（2）获取的目标工件的图像信息和就近的机器人信息，主控机（3）自动识别预先存储在数据库（4）中的对应于该目标工件与就近的机器人（1）的模板抓取图像。

2.一种基于相机通讯连接的机器人抓取系统，采用如上述权利要求1中的方法，其特征在于，包括：

工作台，用于放置目标工件；

机器人（1），活动设置于所述工作台周围，响应于主控机（3）的抓取信号抓取目标工件至设定位置；

相机（2），设置于工作台上方，用于搜寻就近的机器人（1）和对就近的机器人（1）抓取姿态进行拍摄，输出抓取姿态图像；

数据库（4），用于存储工件与就近的机器人（1）之间的模板抓取图像；

主控机（3），用于接收相机（2）采集的抓取姿态图像和调取数据库（4）中目标工件的模板抓取图像，计算两者之间的位置偏移量以及差异值，生成匹配度，根据所述匹配度生成控制信息控制就近的机器人（1）动作；

主控机（3）包括用于处理抓取姿态图像和模板抓取图像之间位置偏移量以及差异值的处理器（5），用于实现就近的机器人（1）管理、监控和通讯的控制面板（6）；相机（2）每秒拍摄24帧图像，主控机（3）获取到就近的机器人（1）代码后会调用数据库（4）中就近的机器人（1）与该目标工件的模板抓取图像，将就近的机器人（1）每一个抓取状态产生的抓取姿态图像均与模板抓取图像进行匹配；

所述系统还包括安全保护装置（7），用于检测就近的机器人（1）自身运行的安全状态，对就近的机器人（1）的运动过程进行动态监测，判断移动路线是否存在障碍物，对存在障碍物时进行避让处理。