System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种机器人抓取定位方法及系统技术方案_技高网

一种机器人抓取定位方法及系统技术方案

技术编号:40415700 阅读:25 留言:0更新日期:2024-02-20 22:32
本申请公开了一种机器人抓取定位方法及系统,涉及机器人定位技术领域;该系统环境分析模块、定位调优模块和轨迹预警模块;通过分析目标物所处环境以得到调优参数,依据调优参数进行目标物的位姿识别并匹配到对应的抓取动作,使得机器人能够根据实际环境的噪声和光照条件进行自适应动态调整,从而提高抓取动作的鲁棒性和适应性,确保在不同环境下都能够获得准确的定位结果;通过对机器人抓取动作进行监测以形成三维运动轨迹图,依据三维运动轨迹图对机器人抓取动作的连贯性和稳定性进行分析和评估以判定机器人抓取动作是否存在风险,并生成抓取动作风险预警提前发现潜在的问题,进一步保障机器人抓取动作的稳定性和准确性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及机器人定位,具体而言,涉及一种机器人抓取定位方法及系统


技术介绍

1、在工业生产线上,定位对于机器人抓取动作至关重要,它可以确保机器人能够精准、安全地完成抓取任务;若没有准确的定位,机器人将无法有效地执行抓取任务,容易导致失败或错误的抓取结果,从而造成产品质量下降,甚至导致整个生产线的产品不合格;因此,准确的定位对于机器人的抓取来说尤为重要;

2、机器人的工作环境复杂多样,尤其是工业生产线上的机器人,环境中机械噪声过大,光线过暗等都是常见的;现有的机器人定位方法通常采用激光视觉定位方式进行识别定位从而进行抓取动作,但是视觉定位方法易受到环境光照、噪声等因素的干扰,光照条件不佳会使得图像过暗或者过亮,影响目标物体的辨识和位置估计;机械噪声会导致图像模糊或者失真,进而影响特征提取和匹配的准确性,造成机器人的抓取动作精度不高或者抓取动作错误;因此如何让机器人的视觉定位参数依据环境的变化进行自适应动态调节成为需要解决的问题。


技术实现思路

1、本申请提供一种机器人抓取定位系统,以解决上述
技术介绍
提到的问题。

2、根据本申请的一个方面,提供了一种机器人抓取定位方法,包括以下步骤:

3、z1:采集环境信息和动作信息并保存;

4、z2:获取最新的更新时长,将系统当前时刻与最近一次的更新指令对应的时刻进行时间差值计算以得到实际时长,当实际时长等于更新时长时,则执行步骤z3;

5、z3:通过对环境信息进行光照干扰分析和噪声干扰分析以得到最新的光照干扰值和噪声干扰值;

6、z4:通过接收到的最新的噪声干扰值和光照干扰值对视觉定位中的参数进行动态调整以得到准确的定位结果;具体为:

7、z41:设定存在一个标准参数,其中标准参数包括标准曝光时长by1、标准增益by2和标准去噪强度by3;

8、z42:调取高强照射的数量q1和低强照射的数量q3,当q1大于或等于q3时,则输出强光调节信号;当q1小于q3时,则输出弱光调节信号;

9、将光照干扰值gz和噪声干扰值hz通过调优参数组的公式进行计算以得到调优曝光时长y1、调优增益y2和调优去噪强度y3;其中by1为标准曝光时长、by2为标准增益,y3为标准去噪强度,β1为设定的曝光时长转换系数,β2为设定的增益转换系数,β3为设定的去噪强度转换系数;当输出的是强光干扰信号时,则n4取值为奇数,当输出的是弱光干扰信号时,则n4取值为偶数;

10、z43:依据调优参数进行调节以得到目标物图片,通过对目标物图片进行识别得到目标物位姿;设定存在若干种位姿,每种位姿均对应一个抓取动作;将目标物位姿与设定的所有位姿进行匹配以得到对应的抓取动作,控制机器人按照对应的抓取动作完成对目标物的抓取;

11、z44:调取光照干扰值和噪声干扰值进行综合分析以得到更新时长,并将更新时长发送至z2;

12、z5:通过机器人抓取动作的流畅度进行分析判定机器人的抓取状态,并得到抓取状态值,据此以判断机器人抓取动作是否存在风险。

13、可选的,光照干扰分析的具体步骤为:

14、调取不同采集时刻的光照强度记为gj,其中j=1,2,3……n1,n1取值为正整数,n1表示的是采集时刻的总数;将其代入定的公式进行计算以得到光照均衡值gσ,为所有采集时刻的光照强度均值;

15、将光照强度与设定的光照区间进行比较分析以将光照强度分为高强照射、中强照射和低强照射,分别统计高强照射、中强照射和低强照射的数量,并将其分别记为q1、q2和q3;

16、调取不同采集时刻对应的目标物彩色图像,并对其进行图片分析以得到图晰系数记为lszj;

17、将光照强度gj、光照均衡值gσ、图晰系数lszj、高强照射的数量q1、中强照射的数量q2和低强照射的数量q3代入设定的公式进行计算以得到光照干扰值gz,其中a3和a4分别为设定的权重系数,gmax为设定的最佳光照强度,最佳光照强度是光照区间中上限值的平均值。

18、可选的,调取不同采集时刻对应的目标物彩色图像,并对其进行图片分析以得到图晰系数,具体如下:

19、调取不同采集时刻对应的目标物彩色图像,将目标物彩色图像进行划分为若干个像素格,利用照片识别器识别像素格亮度值和色温值,并将其分别记为lji和sji,其中i=1,2,3……n2,n2取值为正整数,n2表示的是像素格总数;将两者代入设定的公式进行计算以得到亮度均衡值lσ和色温均衡值sσ,为j的采集时刻对应的目标物彩色图像中像素格的亮度平均值,为j的采集时刻对应的目标物彩色图像中像素格的色温平均值;

20、将亮度值lji、色温值sji、亮度均衡值lσ和色温均衡值sσ代入设定的公式进行计算以得到图晰系数lszj,其中a1和a2分别为设定的比例系数。

21、可选的,噪声干扰分析的具体步骤为:

22、调取不同采集时刻对应的目标物彩色图像,并对其进行傅里叶变换分析以得到图噪值记为pσj;

23、以机器人为中心,以一定距离为半径画圆得到干扰范围;将处于干扰范围内的设备记为干扰设备;分别获取每个干扰设备的噪声值以及距离机器人的干扰距离,将噪声值除以干扰距离以得到该干扰设备的表现噪声值记为hjk,其中k=1,2,3……n3,n3取值为正整数,n3表示的是干扰设备的总数,k表示的是其中任意一个干扰设备的序号;

24、将图噪值pσj和表现噪声值hjk代入设定的公式计算以得到噪声干扰值hz。

25、可选的,调取不同采集时刻对应的目标物彩色图像,并对其进行傅里叶变换分析以得到图噪值,具体如下:

26、调取不同采集时刻对应的目标物彩色图像,将其进行灰度处理和快速傅里叶变换得到复数傅里叶矩阵,通过计算其模长的平方以表示信号在对应频率处的能量值,以频率为横轴,以能量值为纵轴绘制频谱图;

27、设定存在一个频率区间,将频率与频率区间进行比较分析以将频率分为低频、中频和高频,分别将低频、中频和高频对应的能量值进行求和计算以得到低频分量、中频分量和高频分量,并将分别记为p1j、p2j和p3j;将p1j、p2j和p3j代入设定的公式得到对应采集时刻的图噪系数pσj。

28、可选的,通过机器人抓取动作的流畅度进行分析判定机器人的抓取状态,并得到抓取状态值,据此以判断机器人抓取动作是否存在风险;具体如下:

29、调取不同采集时刻对应的运动轨迹,将运动轨迹中每个轨迹点以及轨迹点对应的运动速度和运动方向在三维坐标轴中进行标注以得到运动轨迹三维图;依据运动轨迹三维图以得到每个轨迹点的三维坐标记为(x1,y1,z1)、(x2,y2,z2)……(xo,yo,zo);其中o=1,2,3……n5,n5取值为正整数,n5表示的是轨迹点的总数,o表示的是其中任一一个轨迹点的序号;取相邻两个轨迹点的运动方向,并计算相邻两个运动方向的夹角记为运动夹角;取相邻两个轨本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种机器人抓取定位方法,包括:

2.根据权利要求1所述的一种机器人抓取定位方法,其特征在于,光照干扰分析的具体步骤为:

3.根据权利要求2所述的一种机器人抓取定位方法,其特征在于,调取不同采集时刻对应的目标物彩色图像,并对其进行图片分析以得到图晰系数,具体如下:

4.根据权利要求1所述的一种机器人抓取定位方法,其特征在于,噪声干扰分析的具体步骤为:

5.根据权利要求4所述的一种机器人抓取定位方法,其特征在于,调取不同采集时刻对应的目标物彩色图像,并对其进行傅里叶变换分析以得到图噪值,具体如下:

6.根据权利要求1所述的一种机器人抓取定位方法,其特征在于,通过机器人抓取动作的流畅度进行分析判定机器人的抓取状态,并得到抓取状态值,据此以判断机器人抓取动作是否存在风险;具体如下:

7.一种机器人抓取系统,包括数据采集模块和服务器;其特征在于,还包括环境分析模块、定位调优模块和轨迹预警模块;

【技术特征摘要】

1.一种机器人抓取定位方法,包括:

2.根据权利要求1所述的一种机器人抓取定位方法,其特征在于,光照干扰分析的具体步骤为:

3.根据权利要求2所述的一种机器人抓取定位方法,其特征在于,调取不同采集时刻对应的目标物彩色图像,并对其进行图片分析以得到图晰系数,具体如下:

4.根据权利要求1所述的一种机器人抓取定位方法,其特征在于,噪声干扰分析的具体步骤为:

5.根据权利要求4所述的一种机器...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴雪亮徐明范心龙张友发
申请(专利权)人:深圳威洛博机器人有限公司
类型:发明
国别省市:

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