本發(fā)明涉及工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，具體涉及一種分揀多類(lèi)工件的Delta機(jī)器人控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

機(jī)器人技術(shù)日益成熟，并聯(lián)機(jī)器人由于其高速、輕質(zhì)的特點(diǎn)，在生產(chǎn)線(xiàn)上運(yùn)用越來(lái)越廣泛。Delta機(jī)器人主要應(yīng)用于流水線(xiàn)包裝線(xiàn)上，尤其適用于傳送帶上零散工件的快速識(shí)別與抓取操作。

目前情況下，各個(gè)廠(chǎng)家的Delta機(jī)器人針對(duì)的大多是起始點(diǎn)及目標(biāo)點(diǎn)位置固定的工作環(huán)境，這可以通過(guò)示教或離線(xiàn)編程等方法生成軌跡從而完成任務(wù)；少有針對(duì)起始點(diǎn)或者目標(biāo)點(diǎn)未知以及復(fù)雜多變的工作環(huán)境的情況，例如在前進(jìn)的傳送帶中抓取工件。同時(shí)傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)普遍針對(duì)單一特定的某種工件進(jìn)行分揀，無(wú)法實(shí)現(xiàn)不同類(lèi)別的工件分揀，因而無(wú)法滿(mǎn)足多種類(lèi)別的任務(wù)需求，例如傳送帶中同時(shí)存在貼標(biāo)簽的瓶蓋與不貼標(biāo)簽的瓶蓋，或者不同顏色或形狀的瓶蓋類(lèi)別。一些廠(chǎng)家可以實(shí)現(xiàn)不同類(lèi)別工件的抓取，但是需要多臺(tái)Delta機(jī)器人，機(jī)器人需求較大，硬件成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種分揀多類(lèi)工件的Delta機(jī)器人控制方法及系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)一臺(tái)Delta機(jī)器人的對(duì)多類(lèi)工件的抓取和分類(lèi)。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出了一種分揀多類(lèi)工件的Delta機(jī)器人控制方法，包括圖像采集與信息處理、以及工件分揀；

圖像采集與信息處理：

步驟A1，采集傳送帶上工件的圖像，記錄所述圖像采集時(shí)間，并提取所述圖像中各個(gè)工件圖像的中心點(diǎn)像素坐標(biāo)及類(lèi)別信息；

步驟A2，利用透視投影方程，將所述工件圖像的中心點(diǎn)像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為機(jī)器人坐標(biāo)系下的工件中心物理坐標(biāo)；

步驟A3，將所述工件圖像對(duì)應(yīng)的工件抓取任務(wù)添加至工件抓取隊(duì)列，所述工件抓取隊(duì)列的每個(gè)工件抓取任務(wù)包含以下屬性:工件的圖像采集時(shí)間、工件中心物理坐標(biāo)、工件的類(lèi)別信息；

工件分揀：

步驟B1，在機(jī)器人執(zhí)行抓取任務(wù)前，依據(jù)當(dāng)前工件抓取隊(duì)列中各工件抓取任務(wù)的工件中心物理坐標(biāo)，選擇優(yōu)先執(zhí)行的工件抓取任務(wù)；

步驟B2，機(jī)器人執(zhí)行步驟B1中所選擇優(yōu)先執(zhí)行的工件抓取任務(wù)，進(jìn)行工件的抓取和分類(lèi)放置。

優(yōu)選地，步驟1中提取所述圖像中各個(gè)工件圖像的中心點(diǎn)像素坐標(biāo)及類(lèi)別信息的方法為：利用局部模板匹配算法，將步驟A1中所述工件圖像與每個(gè)類(lèi)別工件模板均進(jìn)行局部模板匹配，得到所述工件圖像中心點(diǎn)的像素坐標(biāo)以及類(lèi)別信息。

優(yōu)選地，所述的局部模板匹配，具體包括：

步驟A11，獲取對(duì)應(yīng)類(lèi)別工件模板的表示局部信息的局部模板；其中局部模板以主梯度方向和邊緣輪廓片段兩個(gè)特征為基礎(chǔ)對(duì)模板進(jìn)行分割得到；

步驟A12，分別利用該類(lèi)工件模板對(duì)應(yīng)的局部模板依次遍歷步驟A1中所述工件圖像，搜索各局部模板的匹配，并記錄對(duì)應(yīng)的匹配位置；依據(jù)各局部模板匹配中的相似度信息確定步驟A1中所述工件圖像的類(lèi)別信息；

步驟A13，對(duì)局部模板的匹配位置依據(jù)其與原模板位置關(guān)系進(jìn)行偏移修正，得到各局部模板對(duì)應(yīng)所述工件圖像中的候選位置，再對(duì)所述候選位置進(jìn)行霍夫投票得到中心點(diǎn)像素坐標(biāo)。

優(yōu)選地，所述工件抓取任務(wù)的工件中心物理坐標(biāo)依據(jù)時(shí)間和所在傳送帶的速度在每次抓取任務(wù)執(zhí)行前進(jìn)行更新。

優(yōu)選地，步驟B1中選擇優(yōu)先執(zhí)行的工件抓取任務(wù)的方法為：

步驟B11，對(duì)當(dāng)前工件抓取隊(duì)列中各工件抓取任務(wù)的工件中心物理坐標(biāo)進(jìn)行判斷，若存在超過(guò)預(yù)設(shè)的最佳抓取范圍的物理坐標(biāo)，判斷超過(guò)預(yù)設(shè)的最佳抓取范圍的物理坐標(biāo)是否為單個(gè)，若為單個(gè)則選取該物理坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的工件抓取任務(wù)放置隊(duì)首；若存在多個(gè)以上，則越在傳送帶前端的工件越在抓取任務(wù)前面，然后執(zhí)行步驟B13；若沒(méi)有超過(guò)預(yù)設(shè)的最佳抓取范圍的物理坐標(biāo)，則執(zhí)行步驟B12；

步驟B12，優(yōu)先選取當(dāng)前工件抓取隊(duì)列中距離當(dāng)前工件放置點(diǎn)坐標(biāo)最近的工件中心物理坐標(biāo)所對(duì)應(yīng)的工件抓取任務(wù)，放置隊(duì)首，執(zhí)行步驟B13；

步驟B13，選取當(dāng)前工件抓取隊(duì)列中放置隊(duì)首的工件抓取任務(wù)為優(yōu)先執(zhí)行的工件抓取任務(wù)。

優(yōu)選地，步驟B2中機(jī)器人執(zhí)行步驟B1中所選擇優(yōu)先執(zhí)行的工件抓取任務(wù)，進(jìn)行工件的抓取和分類(lèi)放置的具體方法為：

步驟B21，提出優(yōu)先執(zhí)行的工件抓取任務(wù)作為當(dāng)前抓取任務(wù)，并更新工件抓取隊(duì)列，使用基于費(fèi)拉里法的動(dòng)態(tài)抓取算法計(jì)算出機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到當(dāng)前抓取任務(wù)對(duì)應(yīng)工件抓取位置所需的時(shí)間長(zhǎng)度和抓取對(duì)應(yīng)工件的坐標(biāo)；其中動(dòng)態(tài)抓取算法中工件運(yùn)動(dòng)軌跡為門(mén)字形軌跡，運(yùn)動(dòng)規(guī)律為修正梯形的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；

步驟B22，機(jī)器人依據(jù)步驟B21所計(jì)算的抓取對(duì)應(yīng)工件的坐標(biāo)抓取工件，并依據(jù)當(dāng)前抓取任務(wù)中的工件的類(lèi)別信息將所抓取工件分類(lèi)放置。

優(yōu)選地，步驟B22中在機(jī)器人執(zhí)行當(dāng)前抓取任務(wù)的過(guò)程中還包含有下一抓取動(dòng)作優(yōu)先執(zhí)行的工件抓取任務(wù)的選擇的步驟，具體為：

步驟C1，機(jī)器人執(zhí)行當(dāng)前抓取任務(wù)的過(guò)程中，依據(jù)步驟B21中所計(jì)算的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到當(dāng)前抓取任務(wù)對(duì)應(yīng)工件抓取位置所需的時(shí)間長(zhǎng)度以及當(dāng)前的時(shí)間，預(yù)測(cè)抓取對(duì)應(yīng)工件的時(shí)間，并進(jìn)一步依據(jù)上述所計(jì)算的抓取對(duì)應(yīng)工件的時(shí)間計(jì)算工件抓取隊(duì)列中各工件抓取任務(wù)中的工件中心物理坐標(biāo)，然后采用步驟B11至步驟B13的方法對(duì)工件抓取隊(duì)列中放置隊(duì)首的工件抓取任務(wù)進(jìn)行更新；

步驟C2，機(jī)器人執(zhí)行當(dāng)前抓取任務(wù)結(jié)束時(shí)，計(jì)算步驟C1中所預(yù)測(cè)的抓取對(duì)應(yīng)工件的時(shí)間與機(jī)器人執(zhí)行當(dāng)前抓取任務(wù)結(jié)束時(shí)間的差值，若小于設(shè)定閾值，則執(zhí)行步驟C3，否則執(zhí)行步驟C4；

步驟C3，以此時(shí)工件抓取隊(duì)列中隊(duì)首的工件抓取任務(wù)為下一抓取動(dòng)作優(yōu)先執(zhí)行的工件抓取任務(wù)；

步驟C4，依據(jù)機(jī)器人執(zhí)行當(dāng)前抓取任務(wù)結(jié)束時(shí)間更新此時(shí)工件抓取隊(duì)列中各工件抓取任務(wù)中的工件中心物理坐標(biāo)，采用步驟B11至步驟B13的方法對(duì)工件抓取隊(duì)列的工件抓取任務(wù)進(jìn)行更新，以該更新后工件抓取隊(duì)列中隊(duì)首的工件抓取任務(wù)為下一抓取動(dòng)作優(yōu)先執(zhí)行的工件抓取任務(wù)。

優(yōu)選地，工件分揀過(guò)程中設(shè)置有應(yīng)急抓取步驟，具體為：若判斷出機(jī)器人工作區(qū)域內(nèi)的工件對(duì)應(yīng)工件中心物理坐標(biāo)距離機(jī)器人工作區(qū)域第一邊界小于設(shè)定閾值時(shí)，停止傳送帶運(yùn)動(dòng)，機(jī)器人對(duì)該工件進(jìn)行抓取和分類(lèi)放置；

所述機(jī)器人工作區(qū)域第一邊界為工件在來(lái)料傳送帶上離開(kāi)機(jī)器人的工作空間的邊界。

優(yōu)選地，使用基于費(fèi)拉里法的動(dòng)態(tài)抓取算法計(jì)算機(jī)器人抓取對(duì)應(yīng)工件的坐標(biāo)的方法為：

物理坐標(biāo)系中x軸與傳送帶平行且其正方向與傳送帶輸送方向一致，y軸與傳送帶垂直，則在來(lái)料傳送帶輸送過(guò)程中工件中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)y軸上的坐標(biāo)保持不變，使用費(fèi)拉里法求解如下一元四次方程得到工件被抓取時(shí)中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)x軸的坐標(biāo)即可進(jìn)一步得到抓取對(duì)應(yīng)工件的坐標(biāo)；

取所述一元四次方程正實(shí)數(shù)的解為所需解；若是同時(shí)存在一個(gè)以上正實(shí)數(shù)根，取較小的解為所需解；

所述一元四次方程為：

其中，

被抓取工件坐標(biāo)為(x_b,y_b,z_b)，上一個(gè)被抓取工件的放置坐標(biāo)為(x_a,y_a,z_a)，S₁為抓取工件后的抬升高度，S₃放置工件時(shí)的下降高度，v為來(lái)料傳送帶的速度，a_max為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)中的最大加速度。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提出了一種分揀多類(lèi)工件的Delta機(jī)器人系統(tǒng)，包括具有抓取控制系統(tǒng)的Delta機(jī)器人、用于輸送待分類(lèi)工件的工件來(lái)料傳送帶、用于輸送已分類(lèi)放置工件的工件分類(lèi)傳送帶、用于采集工件圖像的圖像采集裝置，所述Delta機(jī)器人的抓取控制系統(tǒng)中的設(shè)置的抓取控制方法為上述用于分揀多類(lèi)工件的Delta機(jī)器人控制方法；所述工件分類(lèi)傳送帶為兩條或兩條以上。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有如下有益效果：

(1)本發(fā)明采用了一臺(tái)Delta機(jī)器人分揀多類(lèi)工件，滿(mǎn)足了多種工件的加工與處理需求，減少了不必要的硬件裝置，節(jié)約了硬件成本，同時(shí)也節(jié)省空間，提高了性?xún)r(jià)比，增加了系統(tǒng)的實(shí)用功能，非常具有現(xiàn)實(shí)意義；

(2)本發(fā)明通過(guò)與預(yù)設(shè)模板進(jìn)行對(duì)比的方法實(shí)現(xiàn)不同工件的識(shí)別，增加了系統(tǒng)的通用性，能適用于不同的工作環(huán)境；邊緣輪廓片段在尺度處理上有較好效果，有利于角度的計(jì)算和遮擋重疊問(wèn)題的解決；

(3)通過(guò)基于費(fèi)拉里法的動(dòng)態(tài)抓取算法和抓取任務(wù)的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)工件的動(dòng)態(tài)抓取，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性,提高了分揀的效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明分揀兩類(lèi)工件的delta機(jī)器人控制系統(tǒng)的系統(tǒng)模型示意圖；

圖2為本發(fā)明分揀多類(lèi)工件的Delta機(jī)器人控制方法流程示意圖；

圖3為本發(fā)明提取工件圖像中心點(diǎn)像素坐標(biāo)及類(lèi)別信息流程示意圖；

圖4為本發(fā)明中機(jī)器人執(zhí)行工件抓取任務(wù)的流程示意圖；

圖5為本發(fā)明動(dòng)態(tài)抓取算法機(jī)器人的門(mén)字形軌跡示意圖；

圖6為本發(fā)明動(dòng)態(tài)目標(biāo)抓取示意圖；

圖7為本發(fā)明分揀兩類(lèi)工件系統(tǒng)傳送帶方向和坐標(biāo)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，這些實(shí)施方式僅僅用于解釋本發(fā)明的技術(shù)原理，并非旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明的分揀多類(lèi)工件的Delta機(jī)器人系統(tǒng)，包括具有抓取控制系統(tǒng)的Delta機(jī)器人、用于輸送待分類(lèi)工件的工件來(lái)料傳送帶、用于輸送已分類(lèi)放置工件的工件分類(lèi)傳送帶、用于采集工件圖像的圖像采集裝置，所述Delta機(jī)器人的抓取控制系統(tǒng)中的設(shè)置的抓取控制方法為下述的分揀多類(lèi)工件的Delta機(jī)器人控制方法；所述工件分類(lèi)傳送帶為兩條或兩條以上。

為了方便本發(fā)明技術(shù)方案的說(shuō)明，以分揀兩類(lèi)工件的Delta機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)展示，如圖1所示，采集裝置為相機(jī)1，工件來(lái)料傳送帶為傳送帶3，工件分類(lèi)傳送帶為傳送帶4和傳送帶5，傳送帶4和傳送帶5分別設(shè)置于傳送帶3兩側(cè)，分別用于放置A工件和B工件，Delta機(jī)器人2置于傳送帶3上方。如圖7所示，物理坐標(biāo)系中x軸與來(lái)料傳送帶平行且其正方向與來(lái)料傳送帶輸送方向一致，y軸與來(lái)料傳送帶垂直。

本發(fā)明的一種分揀多類(lèi)工件的Delta機(jī)器人控制方法，如圖2所示，包括圖像采集與信息處理、以及工件分揀；

圖像采集與信息處理：

步驟A1，采集傳送帶上工件的圖像(該圖像通過(guò)相機(jī)1對(duì)拍攝區(qū)域進(jìn)行拍攝獲取)，記錄所述圖像采集時(shí)間，并提取所述圖像中各個(gè)工件圖像的中心點(diǎn)像素坐標(biāo)及類(lèi)別信息。所述各工件圖像與相機(jī)1對(duì)應(yīng)拍照區(qū)域內(nèi)的工件一一對(duì)應(yīng)。

如圖3所示，該步驟中提取所述圖像中各個(gè)工件圖像的中心點(diǎn)像素坐標(biāo)及類(lèi)別信息的方法為：利用局部模板匹配算法，將步驟A1中所述工件圖像與每個(gè)類(lèi)別工件模板均進(jìn)行局部模板匹配，得到所述工件圖像中心點(diǎn)的像素坐標(biāo)以及類(lèi)別信息。

所述的局部模板匹配，具體包括：

步驟A11，獲取對(duì)應(yīng)類(lèi)別工件模板的表示局部信息的局部模板；其中局部模板以主梯度方向和邊緣輪廓片段兩個(gè)特征為基礎(chǔ)對(duì)模板進(jìn)行分割得到；

步驟A12，分別利用該類(lèi)工件模板對(duì)應(yīng)的局部模板依次遍歷步驟A1中所述工件圖像，根據(jù)相似度搜索各局部模板的匹配，并記錄對(duì)應(yīng)的匹配位置；依據(jù)各局部模板匹配中的相似度信息確定步驟A1中所述工件圖像的類(lèi)別信息；

步驟A13，對(duì)局部模板的匹配位置依據(jù)其與原模板位置關(guān)系進(jìn)行偏移修正，得到各局部模板對(duì)應(yīng)所述工件圖像中的候選位置，再對(duì)所述候選位置進(jìn)行霍夫投票得到中心點(diǎn)像素坐標(biāo)。

步驟A2，利用透視投影方程，將步驟A1中提取的所述工件圖像的中心點(diǎn)像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為機(jī)器人坐標(biāo)系下的工件中心物理坐標(biāo)；

步驟A3，將所述工件圖像對(duì)應(yīng)的工件抓取任務(wù)添加至工件抓取隊(duì)列，所述工件抓取隊(duì)列的每個(gè)工件抓取任務(wù)包含以下屬性:工件的圖像采集時(shí)間、工件中心物理坐標(biāo)、工件的類(lèi)別信息。

工件分揀：

步驟B1，在機(jī)器人執(zhí)行抓取任務(wù)前，依據(jù)當(dāng)前工件抓取隊(duì)列中各工件抓取任務(wù)的工件中心物理坐標(biāo)，選擇優(yōu)先執(zhí)行的工件抓取任務(wù)；

該步驟中選擇優(yōu)先執(zhí)行的工件抓取任務(wù)的方法為：

步驟B11，對(duì)當(dāng)前工件抓取隊(duì)列中各工件抓取任務(wù)的工件中心物理坐標(biāo)進(jìn)行判斷，若存在超過(guò)預(yù)設(shè)的最佳抓取范圍的物理坐標(biāo)，判斷超過(guò)預(yù)設(shè)的最佳抓取范圍的物理坐標(biāo)是否為單個(gè)，若為單個(gè)則選取該物理坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的工件抓取任務(wù)放置隊(duì)首；若存在多個(gè)以上，則越在傳送帶前端的工件越在抓取任務(wù)前面,執(zhí)行步驟B13；若沒(méi)有超過(guò)預(yù)設(shè)的最佳抓取范圍的物理坐標(biāo)，則執(zhí)行步驟B12；

步驟B12，優(yōu)先選取當(dāng)前工件抓取隊(duì)列中距離當(dāng)前工件放置點(diǎn)坐標(biāo)最近的工件中心物理坐標(biāo)所對(duì)應(yīng)的工件抓取任務(wù)，放置隊(duì)首，執(zhí)行步驟B13；

步驟B13，選取當(dāng)前工件抓取隊(duì)列中放置隊(duì)首的工件抓取任務(wù)為優(yōu)先執(zhí)行的工件抓取任務(wù)。

步驟B2，機(jī)器人執(zhí)行步驟B1中所選擇優(yōu)先執(zhí)行的工件抓取任務(wù)，進(jìn)行工件的抓取和分類(lèi)放置。如圖4所示，具體方法為：

步驟B21，提出優(yōu)先執(zhí)行的工件抓取任務(wù)作為當(dāng)前抓取任務(wù)，并更新工件抓取隊(duì)列，使用基于費(fèi)拉里法的動(dòng)態(tài)抓取算法計(jì)算出機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到當(dāng)前抓取任務(wù)對(duì)應(yīng)工件抓取位置所需的時(shí)間長(zhǎng)度和抓取對(duì)應(yīng)工件的坐標(biāo)；其中動(dòng)態(tài)抓取算法中工件運(yùn)動(dòng)軌跡為門(mén)字形軌跡，運(yùn)動(dòng)規(guī)律為修正梯形的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；

步驟B22，機(jī)器人依據(jù)步驟B21所計(jì)算的抓取對(duì)應(yīng)工件的坐標(biāo)抓取工件，并依據(jù)當(dāng)前抓取任務(wù)中的工件的類(lèi)別信息將所抓取工件分類(lèi)放置。

步驟B22中在機(jī)器人執(zhí)行當(dāng)前抓取任務(wù)的過(guò)程中還包含有下一抓取動(dòng)作優(yōu)先執(zhí)行的工件抓取任務(wù)的選擇的步驟，具體為：

步驟C1，機(jī)器人執(zhí)行當(dāng)前抓取任務(wù)的過(guò)程中，依據(jù)步驟B21中所計(jì)算的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到當(dāng)前抓取任務(wù)對(duì)應(yīng)工件抓取位置所需的時(shí)間長(zhǎng)度以及當(dāng)前的時(shí)間，預(yù)測(cè)抓取對(duì)應(yīng)工件的時(shí)間，并進(jìn)一步依據(jù)上述所計(jì)算的抓取對(duì)應(yīng)工件的時(shí)間計(jì)算工件抓取隊(duì)列中各工件抓取任務(wù)中的工件中心物理坐標(biāo)，然后采用步驟B11至步驟B13的方法對(duì)工件抓取隊(duì)列中放置隊(duì)首的工件抓取任務(wù)進(jìn)行更新；

步驟C2，機(jī)器人執(zhí)行當(dāng)前抓取任務(wù)結(jié)束時(shí)，計(jì)算步驟C1中所預(yù)測(cè)的抓取對(duì)應(yīng)工件的時(shí)間與機(jī)器人執(zhí)行當(dāng)前抓取任務(wù)結(jié)束時(shí)間的差值，若小于設(shè)定閾值，則執(zhí)行步驟C3，否則執(zhí)行步驟C4；

步驟C3，以此時(shí)工件抓取隊(duì)列中隊(duì)首的工件抓取任務(wù)為下一抓取動(dòng)作優(yōu)先執(zhí)行的工件抓取任務(wù)；

步驟C4，依據(jù)機(jī)器人執(zhí)行當(dāng)前抓取任務(wù)結(jié)束時(shí)間更新此時(shí)工件抓取隊(duì)列中各工件抓取任務(wù)中的工件中心物理坐標(biāo)，采用步驟B11至步驟B13的方法對(duì)工件抓取隊(duì)列的工件抓取任務(wù)進(jìn)行更新，以該更新后工件抓取隊(duì)列中隊(duì)首的工件抓取任務(wù)為下一抓取動(dòng)作優(yōu)先執(zhí)行的工件抓取任務(wù)。

本實(shí)施例中工件抓取任務(wù)的工件中心物理坐標(biāo)依據(jù)時(shí)間和所在傳送帶的速度在每次抓取任務(wù)執(zhí)行前進(jìn)行更新。也可以實(shí)時(shí)更新，但優(yōu)選前者，這樣能有效減低系統(tǒng)運(yùn)算負(fù)荷。例如在當(dāng)前時(shí)刻t₂對(duì)某一對(duì)象(t₁,x_b,y_b,z_b,n)更新得到(t₂,x_b+v*(t₂-t₁),y_b,z_b,n)，其中v為傳送帶速度，n為類(lèi)別，x_b,y_b,z_b為t₁時(shí)刻下工件坐標(biāo)；本發(fā)明的分揀多類(lèi)工件的Delta機(jī)器人系統(tǒng)中傳送帶勻速傳送。

另外，本實(shí)施例在工件分揀過(guò)程中設(shè)置有應(yīng)急抓取步驟，具體為：若判斷出機(jī)器人工作區(qū)域內(nèi)的工件對(duì)應(yīng)工件中心物理坐標(biāo)距離機(jī)器人工作區(qū)域第一邊界小于設(shè)定閾值時(shí)，停止傳送帶運(yùn)動(dòng)，機(jī)器人對(duì)該工件進(jìn)行抓取和分類(lèi)放置；

所述機(jī)器人工作區(qū)域第一邊界為工件在來(lái)料傳送帶上離開(kāi)機(jī)器人工作區(qū)域的邊界。

其中，所述最佳抓取區(qū)，應(yīng)在機(jī)器人的工作空間內(nèi)；因?yàn)闄C(jī)器人位姿誤差在xy方向沿坐標(biāo)軸對(duì)稱(chēng)分布，z方向的基本沿原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)分布，且越靠近邊緣的地方，位姿誤差數(shù)值越大，所以最佳抓取區(qū)應(yīng)按機(jī)器人對(duì)精度的要求，去除對(duì)應(yīng)的工作空間的邊界區(qū)域。

動(dòng)態(tài)抓取算法中工件運(yùn)動(dòng)軌跡為門(mén)字形軌跡，如圖5所示，運(yùn)動(dòng)規(guī)律為修正梯形的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。門(mén)字形軌跡如下，機(jī)器人在門(mén)字形軌跡的水平方向和豎直方向分別用修正梯形加減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。因此可設(shè)T₁為P₁到P₆的時(shí)間，T₂為P₅到P₈的時(shí)間，T₃為P₇到P₄的時(shí)間，P₂P₁的距離為S₁，P₃P₄的距離為S₃，P₂P₃的距離S₂：

修正梯形加減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律加速度如公式(1)所示：

a_max為運(yùn)動(dòng)中的最大加速度，對(duì)時(shí)間連續(xù)2次積分并代入邊界條件可得位移表達(dá)式。T在P₁到P₆的過(guò)程中取值為T(mén)₁、在P₅到P₈的過(guò)程中取值為T(mén)₂、在P₇到P₄的過(guò)程中取值為T(mén)₃。

假設(shè)傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)，如圖6所示，目前機(jī)器人完成了A的分揀，機(jī)器人即將抓取B處的工件，由于傳送帶的運(yùn)動(dòng)需要機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到C抓取工件。由圖像識(shí)別及投影變換，可得到B的坐標(biāo)，設(shè)為(x_b,y_b,z_b)，放置點(diǎn)A坐標(biāo)已知，為(x_a,y_a,z_a)。設(shè)傳送帶速度為v，可得B和C之間的距離l_BC如公式(2)所示，

l_BC＝Δt*v (2)

則C的坐標(biāo)為(x_b+Δt*v,y_b,z_b)

因此A和C之間的距離l_AC如公式(3)所示

當(dāng)S₁≤S₂且S₃＜S₂時(shí),可得公式(4)，

其中S₂＝l_AC

將公式(4)帶入公式(3)得到公式(5)：

其中t₁、t₃、l_AB分別如公式(6)、(7)、(8)所示

公式(5)為一元四次方程，使用費(fèi)拉里法求解。結(jié)合實(shí)際情況，取公式(5)正實(shí)數(shù)的解為所需解；若是同時(shí)存在一個(gè)以上正實(shí)數(shù)根，取較小的解為所需解；若沒(méi)有符合要求的解，則放棄該工件的分揀并做漏抓記錄。由于在來(lái)料傳送帶輸送過(guò)程中工件中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)y軸上的坐標(biāo)保持不變，使用費(fèi)拉里法求解公式(5)得到工件被抓取時(shí)中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)x軸的坐標(biāo)x_b，進(jìn)而得到抓取對(duì)應(yīng)工件的坐標(biāo)(x_b,y_b,z_b)。求解后可確定抓取點(diǎn)位置從而進(jìn)行該工件的抓取。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該能夠意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各示例的方法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說(shuō)明電子硬件和軟件的可互換性，在上述說(shuō)明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以電子硬件還是軟件方式來(lái)執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。

至此，已經(jīng)結(jié)合附圖所示的優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明的技術(shù)方案，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，本發(fā)明的保護(hù)范圍顯然不局限于這些具體實(shí)施方式。在不偏離本發(fā)明的原理的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)相關(guān)技術(shù)特征作出等同的更改或替換，這些更改或替換之后的技術(shù)方案都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。