[发明专利]一种传送带视觉跟踪机器人抓取系统及其使用方法

权利要求书

1.一种传送带视觉跟踪机器人抓取系统，包括主传送带、第二激光测距模块、摄像组件、机械手、上位机；

所述主传动带用于承载并直线输送货品致机械手的操作区域；

所述摄像组件用于从上之下，正向拍摄货品在输送带上的图像，并将图像信息传送至上位机；

上位机用于处理接收到图像信息、计时、接收输送设备运行速度信息，形成操作指令，并将操作指令发送至机械手；

所述机械手用于接收上位机发送的操作指令抓取主传送带上的货品；

其特征在于，

主输送带由多个大小相同的输送块组成；

所述输送块包括透明顶膜、侧壁、卷帘、弧形板、广角摄像头、射频标签；

所述顶膜、侧壁、卷帘、弧形板组成输送块的六个面，形成一个封闭的长方形盒体；其中侧壁、卷帘、弧形板内侧面均为黑色或与货品明显不同的颜色；

所述顶膜由透明膜制成，透明膜在输送方向上的宽度大于货品的最大端点间距，使货品底面接触顶膜时水平旋转任意角度，货品底面始终能够位于顶膜范围内；

侧壁由软质材料制成；

所述弧形板两侧连接卷帘，使弧形板位于中位，形成一个封闭侧壁底边的板；

卷帘的作用是使输送块更顺畅的绕过皮带辊，弧形板的宽度更大，其纵截面弧线直径与皮带辊相同；

弧形板的中心处固定广角摄像头，广角摄像头带有竖直向上投射光线的光源，广角摄像头用于拍摄顶膜全范围图像；拍摄角度α不小于130度；

所述输送块上固定设置有射频标签，还包括与机械手固定位置处的射频扫描组件，射频扫描组件用于扫描输送块上的射频标签，用于识别输送块，将信息发送至上位机；

相邻的输送块共用一个侧壁；

还包括暗盒，暗盒固定在主输送带上侧，用于在主输送带上侧与主输送带上表面之间形成一个不受外界光线干扰的空间；暗盒内表面为黑色或与货品颜色区别较大的颜色；

还包括辅助板，辅助板与主输送带皮带辊顶点连线平行，且抵触主输送带上层的底面，使主输送带从拍摄区域至机械手的操作区域始终处于水平状态；

主输送皮带上还包括基准点反光板和第三激光测距模块，基准点反光板和第三激光测距模块用于校准基准点与机械手之间的距离；

第三激光测距模块可以设置成水平测距，当主输送带带动基准点反光板运动到水平状态时且位于第三激光测距模块激光路线上时，能够检测基准点与第三激光测距模块之间的水平距离。

2.根据权利要求1所述的一种传送带视觉跟踪机器人抓取系统，其特征在于，在输送块上固定反光板；同时还包括第二激光测距模块，第二激光测距模块固定在于机械手确定位置，纵向发射激光与反光板配合，检测反光板与第二激光测距模块之间的纵向距离。

3.根据权利要求1所述的一种传送带视觉跟踪机器人抓取系统，其特征在于，

还包括上料输送带、输送板、定位箱、盒内激光测距模块；

所述上料输送带用于承载输送版，并提供传动动力；

所述输送板由多组平行排布的滚轴组成，滚轴两端带有凸缘，凸缘抵触上料输送带，相邻的滚轴通过链条或皮带连接传动；

所述输送版部分伸出上料输送带，延伸至主输送带上料端上方；

所述定位箱固定设置在上料输送带上侧，定位箱包覆上料输送带中部一段的上侧和侧边处，定位箱能够容纳两件货品同时位于定位箱的包覆空间内。

4.根据权利要求1所述的一种传送带视觉跟踪机器人抓取系统，其特征在于，还包括第一激光测距模块，用于标定输送块与输送板下料端之间的距离。

5.如权利要求1-4所述的一种传送带视觉跟踪机器人抓取系统使用方法，包括以下--步骤：

S1、通过广角摄像头获取货品在输送块上的位置图；

S2、通过摄像组件获取货品在主输送带上的由上至下的状态图；

S3、通过射频扫描组件和射频标签对获得的位置图以及状态图进行标记；

S4、通过第三激光测距模块对基准点的位置进行标定，从而标定每个输送块与机械手之间的距离；

S5、通过处理位置图图像，获得货品相对于输送块的距离信息，加和步骤四获得的输送块与机械手之间的距离，获得货品相对于机械手的物理距离；

S6、通过处理状态图信息，结合步骤五获得的货品位置信息，控制机械手抓取货品。