[发明专利]一种机器人快速示教分拣系统和方法

权利要求书

1.一种机器人快速示教分拣系统，其特征在于，包括机器人模块、机械抓手模块、机械臂模块、深度相机模块、标定板模块、标志物模块、计算机模块和安装在其上的ROS系统模块；

所述机械抓手模块至少包括一个机械抓手，所述机械抓手被配置为执行抓取任务，所述机械臂模块至少包括一个机械臂，其末端安装在所述机械抓手上；

所述深度相机模块至少一个远景相机和至少一个近景相机，所述深度相机模块被配置为跟踪演示、识别物体位姿、采集点云；

所述标定板模块被配置为标定深度相机和机器人坐标系；

所述标志物模块被配置为在演示中动态跟踪物体位姿；

所述机器人模块与计算机模块通过网线连接；

所述近景相机和所述机械抓手通过机械连接安装于所述机器人模块末端；

所述远景相机安装在相机支架上，被配置为观测机器人整个运动空间以及分拣任务区域；所述远景相机为长距离相机，工作距离2m以上；所述近景相机安装在机器人末端，被配置为扫描点云模型以及抓取任务；所述近景相机扫到的点云的平面度误差应小于2mm；

所述ROS系统模块包括远景及近景深度相机驱动节点、标定节点、模型扫描节点、演示跟踪节点、物体识别节点、位姿估计节点、信息流节点、UR驱动节点、抽象程序节点、Movegroup节点。

2.如权利要求1所述的机器人快速示教分拣系统，其特征在于，所述ROS系统模块被配置在计算机上，并由一根网线连接至机器人控制柜。

3.如权利要求1所述的机器人快速示教分拣系统，其特征在于，所述远景及近景深度相机驱动节点被配置为连接相机、采集图像和点云信息。

4.如权利要求1所述的机器人快速示教分拣系统，其特征在于，所述标定节点被配置为标定机器人基坐标系和远景相机坐标系的位置，以及机器人末端坐标系与近景相机坐标系的位置。

5.如权利要求1所述的机器人快速示教分拣系统，其特征在于，所述模型扫描节点被配置为自动扫描被抓取物体的点云模型；所述演示跟踪节点 被配置为在演示阶段追踪示教者演示分拣；所述物体识别节点被配置为在执行阶段识别所需抓取的物体；所述位姿估计节点被配置为在执行阶段定位所要抓取的物体。

6.如权利要求1所述的机器人快速示教分拣系统，其特征在于，所述UR驱动节点被配置为通过网线连接机器人控制器，调用ROS service经由TCP/IP协议实现机器人控制。

7.如权利要求1所述的机器人快速示教分拣系统，其特征在于，所述抽象程序节点被配置为整合信息流节点的有限状态机以及参数服务器的数据形成物体运动路径。

8.如权利要求1所述的机器人快速示教分拣系统，其特征在于，所述Movegroup节点被配置为实现抓取和运动规划，建立机器人任务。

9.一种基于权利要求1-8任意一项所述机器人快速示教分拣系统的机器人快速示教分拣方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)标定两个相机与机器人关系；

(2)扫描分拣物体点云模型；

(3)给二维码绑定点云模型，进行演示；

(4)系统提示是否确认演示过程，如演示出错可重新演示；

(5)演示成功后，进入执行阶段；视觉系统监视任务执行区域，如果没有找到物体，持续检测；

(6)一旦检测到物体，视觉系统自动匹配物体类别，调用不同演示生成的程序；

(7)执行生成的程序，根据自适应抓取程序和运动规划程序进行分拣动作；

(8)如果没有收到停止或者重新演示的命令，系统将持续步骤5到步骤7。