恭喜广州市新豪精密科技有限公司胡进杰获国家专利权
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龙图腾网恭喜广州市新豪精密科技有限公司申请的专利一种基于平面视觉引导机械臂的抓取方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115922695B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-04发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202211372629.X,技术领域涉及:B25J9/16;该发明授权一种基于平面视觉引导机械臂的抓取方法是由胡进杰;张颂哲;练洪威;杨焯荣;曾广胜;吴凯平设计研发完成,并于2022-11-03向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于平面视觉引导机械臂的抓取方法在说明书摘要公布了:本发明提供一种基于平面视觉引导机械臂的抓取方法,包括将零件放置于机械手抓取的区域内,然后利用相机拍摄机械手抓取的区域的图像并对图像进行灰度化处理;对图像进行数据类型转换,然后将图像与背景图像的像素值相减,并取绝对值,并保存相减后的图像;进行降噪、二值化处理、黑白取反处理,进行轮廓外包得到轮廓相对于图像坐标系的中心点坐标,以及轮廓的偏转角度;计算零件轮廓在工具坐标系下的坐标与旋转角并发送给机械臂,引导机械臂完成抓取零件。本发明通过准确识别需要抓取的零件坐标和旋转角引导机械臂动作,最终实现零件的准确抓取;本发明可以对抓取区域内的零件进行检测,对零件的摆放要求低,识别速度快、抓取效率。
本发明授权一种基于平面视觉引导机械臂的抓取方法在权利要求书中公布了:1.一种基于平面视觉引导机械臂的抓取方法,其特征在于,包括以下步骤:S1)、将零件放置于机械手抓取的区域内,然后利用相机拍摄机械手抓取的区域的图像X1;S2)、将获取的具有零件的机械手抓取的区域的图像X1进行灰度化处理,得到灰度化处理的图像X2;S3)、利用OpenCV的astype()函数对步骤S2)中灰度化处理的图像X2与灰度化处理的机械手抓取区域的背景图像M1进行数据类型转换,然后将图像X2与背景图像M1的像素值相减,并取绝对值,并保存相减后的图像X3;其中,图像X2与背景图像M1的像素值相减后的绝对值为0的部分作为机械手抓取区域的背景,图像X2与背景图像M1的像素值相减后的绝对值不为0的部分为零件;S4)、利用OpenCV的形态学函数morphologyEx()对步骤S3)中处理后的图像X3进行降噪处理,并利用threshold()函数进行二值化处理与黑白取反处理,最终得到零件的像素部分图像X4;所述的降噪处理具体为利用OpenCV的形态学函数morphologyEx()对步骤S3)中处理后的图像X3对进行5*5的中值滤波,并定义一个数据核大小,对中值滤波后的图片进行形态学闭运算处理;S5)、利用OpenCV的findContours()函数对步骤S4)中处理的图像X4进行轮廓外包,并得到轮廓相对于图像坐标系的中心点坐标(xtag,ytag),以及轮廓的偏转角度θr;S6)、计算零件的像素部分图像X4轮廓在工具坐标系下的坐标Xtag,Ytag与旋转角θtag;具体包括以下步骤:S61)、计算相对位移量,具体如下: ;式中,Xp,Yp为分别为x、y方向的相对位移量,(x0,y0)为工具坐标系的原点在图像坐标系下的坐标;θ为工具坐标系与图像坐标系的夹角;xerr为x方向的误差偏移量,yerr为y方向的误差位移量; ,其中,f为焦距,H为相机的高度;S62)、坐标Xtag,Ytag与旋转角θtag具体如下: ;其中,(Xtool,Ytool)为工具坐标系的原点在基坐标系下的坐标点;θtool为工具坐标系与基坐标系之间的夹角;S7)、将得到的坐标Xtag,Ytag与旋转角θtag发送给机械臂,引导机械臂完成抓取零件;在步骤S1)前,还包括以下步骤:在放置零件前,先利用相机拍摄没有零件的机械手抓取的区域的图像,并对图像进行灰度处理,并将灰度化处理后的图像作为背景图像M1,然后保存灰度化处理后的图片,其中,灰度化处理如下: ;通过在相机拍照区域内任意确认一点作为工具坐标系的原点,且所述的工具坐标系的原点选在机械手抓取区域外,以及通过机械臂建模方法确定机械臂的基坐标系,并利用示教器读取工具坐标系的原点在基坐标系下的坐标点(Xtool,Ytool)。
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