[发明专利]3D视觉引导拆垛测量系统及其控制方法

权利要求书

1.一种3D视觉引导拆垛测量系统，其特征在于，包括：

图像采集模块，用于采集待拆垛的图像信息以获取待拆垛中工件的长宽信息和抓取坐标；

机器人，用于根据抓取坐标来分拆待拆垛上的工件；

高度测量模块，用于对所述机器人抓取的工件进行高度测量以获得工件的高度信息。

2.根据权利要求1所述的3D视觉引导拆垛测量系统，其特征在于，所述高度测量模块为点激光测距仪或声纳测距仪，所述高度测量模块设置在所述机器人的一侧并从抓取的工件的下方进行高度测量。

3.根据权利要求1所述的3D视觉引导拆垛测量系统，其特征在于，所述高度测量模块为线激光传感器或结构光传感器，所述高度测量模块设置在所述机器人的一侧并从抓取的工件的侧方进行高度测量。

4.根据权利要求1所述的3D视觉引导拆垛测量系统，其特征在于，所述图像采集模块安装在所述机器人的机器人臂上。

5.根据权利要求1所述的3D视觉引导拆垛测量系统，其特征在于，所述3D视觉引导拆垛测量系统还包括支撑架，所述支撑架的顶部安装所述图像采集模块。

6.根据权利要求5所述的3D视觉引导拆垛测量系统，其特征在于，所述支撑架的顶部还设置有电动滑台，所述图像采集模块安装在所述电动滑台上。

7.根据权利要求5所述的3D视觉引导拆垛测量系统，其特征在于，所述图像采集模块为线激光相机、结构光相机或多目相机。

8.一种如权利要求1-7任一所述的3D视觉引导拆垛测量系统的控制方法，其特征在于，包括：

步骤1、通过图像采集模块采集待拆垛的图像信息，并根据采集到的图像信息计算获取抓取坐标；

步骤2、根据抓取坐标，机器人的机器人臂抓取待拆垛中的对应工件；

步骤3、机器人抓取工件移动过程中，先移动到高度测量模块处对工件进行测量以获取工件的高度信息后，再将工件移动投放到设定位置；

步骤4、重复步骤3直至当前层的工件全部抓取完毕后，再执行步骤1。

9.根据权利要求8所述的3D视觉引导拆垛测量系统的控制方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：

步骤11、根据采集到的图像信息，获取X方向的分量图像imageX、Y方向的分量图像imageY、Z方向的分量图像imageZ；

步骤12、计算离图像采集模块最近的工件的高度值，以此高度值为基准筛选最上层的工件，并根据工件的外形信息进行匹配识别完成形状分割，以获取工件的轮廓形态信息；

步骤13、根据所提取的轮廓形

态信息获取各个工件中心的X方向坐标Px、Y方向坐标Py、Z方向坐标Pz；

步骤14、根据公式获得机器人的抓取工件的抓取坐标Qx、Qy、Qz；

其中，Qx为工件中心X方向的抓取坐标、Qy工件中心Y方向的抓取坐标、Qz为工件中心Z方向的抓取坐标；

Tx为X方向的平移量，Ty为Y方向的平移量，Tz为Z方向的平移量；

工件绕X轴的旋转角度为R₀₀、工件绕Y轴的旋转角度R₀₁、工件绕Z轴的旋转角度R₀₂，Y方向绕X轴的旋转角度R₁₀、Y方向绕Y轴的旋转角度R₁₁、Y方向绕Z轴的旋转角度R₁₂，Z方向绕X轴的旋转角度R₂₀、Z方向绕Y轴的旋转角度R₂₁、Z方向绕Z轴的旋转角度R₂₂。

10.根据权利要求8所述的3D视觉引导拆垛测量系统的控制方法，其特征在于，所述步骤13具体为：根据步骤12获得的工件的角点信息，获取该工件所在区域的中心像素点的X方向坐标Cx、Y方向坐标Cy、Z方向坐标Cz；

分别取Cx、Cy处imageX的值为工件的中心X方向坐标Px；

分别取Cx，Cy处imageY的值为工件的中心Y方向坐标Py；

分别取Cx，Cy处imageZ的值为工件的中心Z方向坐标Pz。