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申请/专利权人：中国计量大学

摘要：本发明公开了一种基于双目视觉的位姿识别与抓取的装置与方法。包括工件传送模块、图像采集模块和目标工件抓取模块，工件传送模块通过传送带将目标工件传送到双目相机下方，当双目视觉相机支架下方安装的接近传感器接受工件到达信号时传送带停止工作，便于左右工业相机采集图像；图像采集模块采集图像后传输至计算机，通过图像预处理算法和位姿识别算法处理后获得目标工件的位姿信息，再对位姿信息进行处理、轨迹规划，将数据传输至抓取装置；抓取装置中的机械手对工件进行抓取并摆放至指定区域。本发明可以检测目标工件的位姿信息并进行轨迹规划，利用抓取装置对目标工件进行抓取，提升效率。

主权项：1.一种基于双目视觉的位姿识别与抓取的方法，所述方法采用基于双目视觉的位姿识别与抓取的装置，基于双目视觉的位姿识别与抓取的装置包括工件传送模块、图像采集模块和目标工件抓取模块；工件传送模块包括带式传送机9、带式传送机电机驱动装置4和接近传感器8，带式传送机9上安装有用于传送目标工件10的传送带，位于传送带一侧的带式传送机9机架上安装有接近传感器8；图像采集模块包括工业相机2、相机支架3、条形光源5和双目相机夹具11，位于传送带两侧的带式传送机9机架上固定有相机支架3，相机支架3两侧之间安装有双目相机夹具11，双目相机夹具11的导轨上滑动安装有两个工业相机2，两个工业相机2用于拍摄经过接近传感器8的目标工件10，两个工业相机2分别为左相机和右相机；相机支架3两侧底部安装有对称布置的两个条形光源5；接近传感器8靠近相机支架3布置；目标工件抓取模块包括四轴机械手1和控制柜7，控制柜7位于带式传送机9一侧且高度与传送带高度一致；四轴机械手1通过其底座固定于控制柜上；其特征在于，包括以下步骤：步骤一：调整工业相机2的高度、拍摄角度和两个工业相机2之间的距离，使得目标工件10位于工业相机2的焦距范围内；步骤二：根据张正友标定法对左右相机进行双目标定获得相机的内外参数矩阵，根据参数矩阵对左右相机进行立体校正后得到校正映射图；步骤三：对四轴机械手1和工业相机2选择手到眼Eye-To-Hand的手眼标定模式进行手眼标定，获得相机坐标系相对于机械手坐标系的位姿转换关系；其中，相机坐标系由工业相机的左相机为原点建立得到，机械手坐标系由四轴机械手1底座为原点建立得到；步骤四：待抓取的目标工件10通过带式传送机9传送至双目相机下方位置，且接近传感器8接收到目标工件10的信号时，带式传送机电机驱动装置4停止带式传送机9的工作；步骤五：左右相机拍摄经过接近传感器8的目标工件10的图像，并将拍摄到的目标工件图像传输至计算机；步骤六：利用步骤一获取的校正映射图对左右相机采集的目标工件图像进行校正，然后对图像依次进行图像分割、灰度变换、中值滤波和边缘检测的预处理；步骤七：利用NCC相似性度量算法对步骤六预处理后的图像进行立体匹配，通过双目立体视觉的金字塔模型寻找匹配点，将所有匹配点坐标集合后形成的点云图像构成深度图，对深度图进行平均深度计算从而得到目标工件10在相机坐标系下的三维坐标；步骤八：基于Halcon对目标工件10进行姿态估计得到目标工件10的姿态信息Q；步骤九：已知四轴机械手1末端执行器的初始位置和初始姿态，采用笛卡尔位置控制模式进行轨迹规划，笛卡尔位置控制模式根据目标工件（10相对于末端执行器的方位角和目标工件10的三维坐标进行轨迹规划，四轴机械手1末端执行器根据规划的轨迹从初始位置移动至目标工件10附近，且移动过程中使末端执行器始终指向目标工件10；步骤十：四轴机械手1末端执行器离目标工件10缓冲距离为d时调整四轴机械手1末端执行器的姿态信息，然后以渐进的方式靠近目标工件10完成抓取；步骤十一：四轴机械手1抓取到目标工件10时，四轴机械手1先抓取目标工件10沿机械手坐标系的Z轴向上移动设定距离H，之后四轴机械手1控制末端执行器移动至初始位置，然后对姿态信息Q和末端执行器在初始状态的姿态信息进行逆运动求解后将机械手末端执行器调整回末端执行器的初始姿态，此时目标工件10完成初始姿态至中间姿态的转移过程；步骤十二：四轴机械手1继续抓取目标工件10至目标堆放台6，目标工件10处于结束姿态。

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百度查询： 中国计量大学 基于双目视觉的位姿识别与抓取的装置与方法