工业机器人分拣系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种工业机器人分拣系统，该系统主要由四大单元组成：工件平台单元、摄像机平台单元、视觉分拣单元和机器人RC控制单元；摄像机平台单元设置在工件平台单元上方，摄像机平台单元连接视觉分拣单元，视觉分拣单元连接机器人RC控制单元。本实用新型针对几何形状的工件进行研究；方便工业机器人抓取工件，并且避免机械臂抓取时产生干涉和碰撞，本实用新型具有很好的可靠性、准确性和鲁棒性。
【专利说明】工业机器人分拣系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种工业机器人分拣系统及方法。
【背景技术】
[0002]以往的分拣大多采用人工的方式，有些地方则应用了一些简易的机械分拣的方式,但这两种方式效率低下,成本提高。
【发明内容】
[0003]实用新型目的:本实用新型提供一种工业机器人分拣系统及方法，其目的是解决以往的方式所存在的效率低下和成本高的问题。
[0004]技术方案:本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0005]一种工业机器人分拣系统，其特征在于:该系统主要由四大单元组成:工件平台单元、摄像机平台单元、视觉分拣单元和机器人RC控制单元；摄像机平台单元设置在工件平台单元上方，摄像机平台单元连接视觉分拣单元，视觉分拣单元连接机器人RC控制单
J Li ο
[0006]工件平台单元由工件放置机构和工件分拣放置槽位构成，摄像机平台单元设置设置在工件放置机构上方，工件分拣放置槽位设置在工件平台单元旁边。
[0007]工件放置机构为黑色的平台或履带。
[0008]摄像机平台单元主要由摄像机和摄像机支架组成，摄像机设置在摄像机支架上，摄像机的位置与工件放置机构对应。
[0009]视觉分拣单元为内置视觉软件的PC机。
[0010]机器人RC控制单元主要由控制柜和六轴机械臂组成；控制柜连接视觉分拣单元的PC机和六轴机械臂，六轴机械臂设置在工件放置机构上方与工件位置对应处。
[0011]应用上述的工业机器人分拣系统所实施的分拣方法，其特征在于:具体步骤如下:
[0012]通过摄像机把工件放置台上的待分拣的几何工件的图像序列采集到PC机内，通过PC机内的视觉处理软件把待检测工件的图像序列按每一帧进行分析，并且自动识别常规形状:圆形、矩形、三角形、六边形规则几何工件，同时计算其相关的形状特征然后开始分拣，分拣步骤如下:(I)图像预处理:对采集到的图像进行图像平滑去除噪，消除噪声对图像的干扰。(2)目标提取:使用Canny算子进行二值化，其目的是将目标图像从背景图像提取出来；(3)单一目标分析:由于目标是规则的几何工件，仅仅靠角点检测是检测不出来圆形的，所以需要Hough圆检测来辅助识别；(4)分类抓取:对每个单一工件目标求取特征点，求取其目标工件的中心和长短轴；将特征信息通过CAN总线发送至机器人RC控制单元内，并通过机器人RC控制单元控制六轴机械臂进行分拣。
[0013]优点效果:本实用新型提供一种工业机器人分拣系统及方法，该系统主要由四大单元组成:工件平台单元、摄像机平台单元、视觉分拣单元和机器人RC控制单元；摄像机平台单元设置在工件平台单元上方，摄像机平台单元连接视觉分拣单元，视觉分拣单元连接机器人RC控制单元。
[0014]本实用新型针对几何形状的工件进行研究；方便工业机器人抓取工件，并且避免机械臂抓取时产生干涉和碰撞，本实用新型具有很好的可靠性、准确性和鲁棒性。
[0015]【专利附图】
【附图说明】:
[0016]图1为基于机器视觉的工业机器人分拣系统的结构示意图；
[0017]图2为本实用新型的系统分拣流程图；
[0018]图3为本实用新型的系统框图。
[0019]【具体实施方式】:
[0020]如图1所示，本实用新型提供一种工业机器人分拣系统，该系统主要由四大单元组成:工件平台单元、摄像机平台单元、视觉分拣单元和机器人RC控制单元；摄像机平台单元设置在工件平台单元上方，摄像机平台单元连接视觉分拣单元，视觉分拣单元连接机器人RC控制单元。
[0021]工件平台单元由工件放置机构和工件分拣放置槽位I构成，摄像机平台单元设置设置在工件放置机构上方，工件分拣放置槽位设置在工件平台单元旁边。
[0022]工件放置机构为黑色的平台或履带2。黑色的工件放置平台有助于与金属几何工件的颜色形成反差，方便算法的实现。因为一般的几何工件都是亮金属光泽。其中工件放置槽用于对已分拣的几何工件分类放置。
[0023]摄像机平台单元主要由摄像机3和摄像机支架4组成，摄像机设置在摄像机支架上，摄像机的位置与工件放置机构对应。
[0024]视觉分拣单元为内置视觉软件的PC机。主要是由视觉系统对摄像机采集的视频序列，识别出目标种类，计算出工件的质心和摆放方向。最后根据图像坐标系和物体坐标系的关系，经过计算目标的相对位置和方向，再将信息参数传入控制柜。
[0025]机器人RC控制单元主要由控制柜和六轴机械臂5组成；控制柜连接视觉分拣单元的PC机和六轴机械臂，六轴机械臂设置在工件放置机构上方与工件位置对应处。负责对参数进行分析，然后对机器人进行相关的操作，最终完成对目标进行的分拣抓取、放置等工作。
[0026]应用上述的工业机器人分拣系统所实施的分拣方法，具体步骤如下:
[0027]通过摄像机把工件放置台上的待分拣的几何工件的图像序列采集到PC机内，通过PC机内的视觉处理软件把待检测工件的图像序列按每一帧进行分析，并且自动识别常规形状:圆形、矩形、三角形、六边形规则几何工件，同时计算其相关的形状特征然后开始分拣，分拣步骤如下:(I)图像预处理:对采集到的图像进行图像平滑去除噪，消除噪声对图像的干扰。(2)目标提取:使用Canny算子进行二值化，其目的是将目标图像从背景图像提取出来；(3)单一目标分析:由于目标是规则的几何工件，仅仅靠角点检测是检测不出来圆形的，所以需要Hough圆检测来辅助识别；(4)分类抓取:对每个单一工件目标求取特征点，求取其目标工件的中心和长短轴；将特征信息通过CAN总线发送至机器人RC控制单元内，并通过机器人RC控制单元控制六轴机械臂进行分拣。
【权利要求】
1.一种工业机器人分拣系统，其特征在于:该系统主要由四大单元组成:工件平台单元、摄像机平台单元、视觉分拣单元和机器人RC控制单元；摄像机平台单元设置在工件平台单元上方,摄像机平台单元连接视觉分拣单元,视觉分拣单元连接机器人RC控制单元。
2.根据权利要求1所述的工业机器人分拣系统，其特征在于:工件平台单元由工件放置机构和工件分拣放置槽位(I)构成，摄像机平台单元设置在工件放置机构上方，工件分拣放置槽位设置在工件平台单元旁边。
3.根据权利要求2所述的工业机器人分拣系统，其特征在于:工件放置机构为黑色的平台或履带(2)。
4.根据权利要求2所述的工业机器人分拣系统，其特征在于:摄像机平台单元主要由摄像机(3)和摄像机支架(4)组成，摄像机设置在摄像机支架上，摄像机的位置与工件放置机构对应。
5.根据权利要求2所述的工业机器人分拣系统，其特征在于:视觉分拣单元为内置视觉软件的PC机。
6.根据权利要求5所述的工业机器人分拣系统，其特征在于:机器人RC控制单元主要由控制柜和六轴机械臂(5)组成；控制柜连接视觉分拣单元的PC机和六轴机械臂，六轴机械臂设置在工件放置机构上方与工件位置对应处。
【文档编号】B07C5/34GK203508417SQ201320598860
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】刘振宇, 赵彬 申请人:沈阳工业大学