專利名稱：機(jī)器人控制裝置及其拾取電路板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，更具體地，涉及一種機(jī)器人控制裝置及其拾取電路板的方法。
背景技術(shù)：
目前生產(chǎn)線上取、卸料等工序逐漸都由機(jī)器人來代替人的手工動(dòng)作。機(jī)器人在拾取電路板時(shí)，通過機(jī)械手隨意夾住電路板，因此，機(jī)械手的重夾很容易夾到電路板上的導(dǎo)電元件，從而很容易損壞該導(dǎo)電元件及其周圍元件，導(dǎo)致該整塊電路板不可使用。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述存在的問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種機(jī)器人控制裝置，其可按規(guī)劃好的路徑運(yùn)動(dòng)到一目的地，其本體上裝有一機(jī)械手，該機(jī)械手接收該機(jī)器人控制裝置的控制可在水平和垂直方向運(yùn)動(dòng)，該機(jī)械手兩端分別設(shè)有一夾子，該機(jī)器人控制裝置還包括兩個(gè)攝像頭，該兩個(gè)攝像頭分別安設(shè)在機(jī)械手兩個(gè)夾子的下方，分別用于拍攝各自夾子下方的圖像；一存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)有帶有所拾取電路板圖像中圓孔的圓形外輪廓數(shù)據(jù)；一拍照控制模塊，用于當(dāng)該機(jī)器人控制裝置按規(guī)劃好的路徑運(yùn)動(dòng)到放置電路板的流水線時(shí)，控制兩個(gè)攝像頭拍攝圖像；一圖像處理單元，用于對(duì)各攝像頭所拍圖像進(jìn)行圖像處理得到所拍圖像中物體的外輪廓；一圖像判斷模塊用于判斷所拍圖像中是否都包括一圓形外輪廓，當(dāng)所拍圖像中都包括一圓形外輪廓時(shí)，還判斷所拍圖像中的圓形外輪廓與存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)圓孔的圓形外輪廓是否相匹配；一位置計(jì)算模塊，用于當(dāng)兩個(gè)圓形外輪廓相匹配時(shí)，計(jì)算所拍圖像中該圓形外輪廓的中心位置；及一機(jī)械手控制模塊，用于根據(jù)計(jì)算的圓形外輪廓的中心位置控制機(jī)械手的兩個(gè)夾子移動(dòng)到電路板圓孔的中心位置，夾住該中心位置來拾取該電路板。一種機(jī)器人控制裝置拾取電路板的方法，該方法包括如下步驟當(dāng)該機(jī)器人控制裝置按規(guī)劃好的路徑運(yùn)動(dòng)到電路板的流水線時(shí)，控制兩個(gè)攝像頭拍攝圖像；對(duì)各攝像頭所拍圖像進(jìn)行圖像處理得到所拍圖像中物體的外輪廓；判斷所拍圖像中是否都包括一圓形外輪廓；如果所拍圖像都包括一圓形外輪廓，判斷所拍圖像中的圓形外輪廓與存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)圓孔的圓形外輪廓是否相匹配；如果兩個(gè)圓形外輪廓相匹配，計(jì)算所拍圖像中該圓形外輪廓的中心位置；及根據(jù)計(jì)算的圓形外輪廓的中心位置控制機(jī)械手的兩個(gè)夾子移動(dòng)到電路板圓孔的中心位置，夾住該中心位置來拾取該電路板。本發(fā)明提供一種機(jī)器人控制裝置及其拾取電路板的方法，該機(jī)器人控制裝置通過獲取電路板上的圓孔位置來控制機(jī)械手的夾子夾住所述圓孔位置，從而拾取電路板方便生產(chǎn)流水線作業(yè)，而不會(huì)夾住電路板上的導(dǎo)電元件，避免了損壞電路板。


圖1是本發(fā)明一機(jī)器人控制裝置的硬件結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1機(jī)器人控制裝置的控制單元的硬件結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1機(jī)器人控制裝置所拍電路板圖像的示意圖；及圖4及圖5是圖1機(jī)器人控制裝置拾取電路板的方法流程圖。主要元件符號(hào)說明
權(quán)利要求
1.一種機(jī)器人控制裝置，其可按規(guī)劃好的路徑運(yùn)動(dòng)到一目的地，其本體上裝有一機(jī)械手，該機(jī)械手接收該機(jī)器人控制裝置的控制可在水平和垂直方向運(yùn)動(dòng)，該機(jī)械手兩端分別設(shè)有一夾子，其特征在于，該機(jī)器人控制裝置還包括 兩個(gè)攝像頭，該兩個(gè)攝像頭分別安設(shè)在機(jī)械手兩個(gè)夾子的下方，分別用于拍攝各自夾子下方的圖像； 一存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)有帶有所拾取電路板圖像中圓孔的圓形外輪廓數(shù)據(jù)； 一拍照控制模塊，用于當(dāng)該機(jī)器人控制裝置按規(guī)劃好的路徑運(yùn)動(dòng)到放置電路板的流水線時(shí)，控制兩個(gè)攝像頭拍攝圖像； 一圖像處理單元，用于對(duì)各攝像頭所拍圖像進(jìn)行圖像處理得到所拍圖像中物體的外輪廓； 一圖像判斷模塊用于判斷所拍圖像中是否都包括一圓形外輪廓，當(dāng)所拍圖像中都包括一圓形外輪廓時(shí)，還判斷所拍圖像中的圓形外輪廓與存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)圓孔的圓形外輪廓是否相匹配； 一位置計(jì)算模塊，用于當(dāng)兩個(gè)圓形外輪廓相匹配時(shí)，計(jì)算所拍圖像中該圓形外輪廓的中心位置；及 一機(jī)械手控制模塊，用于根據(jù)計(jì)算的圓形外輪廓的中心位置控制機(jī)械手的兩個(gè)夾子移動(dòng)到電路板圓孔的中心位置，夾住該中心位置來拾取該電路板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人控制裝置，其特征在于，還包括一攝像頭，其安設(shè)在該機(jī)器人控制裝置本體的正中間，用于拍攝該機(jī)器人控制裝置前方一預(yù)定范圍內(nèi)的圖像，該拍照控制模塊還用于當(dāng)該機(jī)器人控制裝置按規(guī)劃好的路徑運(yùn)動(dòng)到電路板的流水線時(shí)，控制該攝像頭拍攝圖像，該圖像判斷模塊還用于判斷所拍圖像是否為電路板圖像，當(dāng)判斷出所拍圖像為一電路板圖像時(shí)，該拍照控制模塊才控制所述兩個(gè)攝像頭拍攝圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人控制裝置，其特征在于，還包括一比較模塊，該存儲(chǔ)單元還存儲(chǔ)有帶有所拾取電路板圖像在電路板放置標(biāo)準(zhǔn)時(shí)對(duì)應(yīng)電路板的直線外輪廓數(shù)據(jù)，其中帶有所拾取電路板圖像在電路板放置標(biāo)準(zhǔn)是指圖像中的電路板與流水線的水平面平行，當(dāng)該圖像判斷模塊判斷出所拍圖像為一電路板圖像時(shí)，該圖像處理單元還用于對(duì)所拍電路板圖像做三通道顏色分離過濾掉傳送帶的顏色，對(duì)剩下的圖像進(jìn)行灰度化和黑白二值化處理及根據(jù)一邊緣檢測算法得到所拍電路板的外輪廓，及根據(jù)邊緣擬合插值算法得到所拍電路板的直線外輪廓，該比較模塊用于比對(duì)所拍電路板的直線外輪廓和存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的電路板放置標(biāo)準(zhǔn)的直線外輪廓及得到兩直線外輪廓之間形成的夾角，該機(jī)械手控制模塊還用于根據(jù)所拍電路板的直線外輪廓及兩外輪廓直線之間的夾角控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)到與所拍電路板直線外輪廓中的直線平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人控制裝置，其特征在于，該圖像判斷模塊根據(jù)一橢圓擬合算法判斷兩個(gè)圓形外輪廓是否相匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人控制裝置，其特征在于，還包括一輸出控制模塊，用于當(dāng)判斷出所拍圖像中不包括圓形外輪廓或兩個(gè)外輪廓不匹配時(shí)，控制輸出一報(bào)警信息。
6.一種機(jī)器人控制裝置拾取電路板的方法，該機(jī)器人控制裝置可按規(guī)劃好的路徑運(yùn)動(dòng)到一目的地，其本體上裝有一機(jī)械手，該機(jī)械手接收該機(jī)器人控制裝置的控制可在水平和垂直方向運(yùn)動(dòng)，該機(jī)械手兩端分別設(shè)有一夾子，該機(jī)器人控制裝置包括兩個(gè)攝像頭，該兩個(gè)攝像頭分別安設(shè)在機(jī)械手兩個(gè)夾子的下方，分別用于拍攝各自夾子下方的圖像；該機(jī)器人控制裝置存儲(chǔ)有帶有所拾取電路板圖像中圓孔的圓形外輪廓數(shù)據(jù)，其特征在于，該方法包括如下步驟 當(dāng)該機(jī)器人控制裝置按規(guī)劃好的路徑運(yùn)動(dòng)到放置電路板的流水線時(shí)，控制兩個(gè)攝像頭拍攝圖像； 對(duì)各攝像頭所拍圖像進(jìn)行圖像處理得到所拍圖像中物體的外輪廓； 判斷所拍圖像中是否都包括一圓形外輪廓； 如果所拍圖像都包括一圓形外輪廓，判斷所拍圖像中的圓形外輪廓與存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)圓孔的圓形外輪廓是否相匹配； 如果兩個(gè)圓形外輪廓相匹配，計(jì)算所拍圖像中該圓形外輪廓的中心位置；及根據(jù)計(jì)算的圓形外輪廓的中心位置控制機(jī)械手的兩個(gè)夾子移動(dòng)到電路板圓孔的中心位置，夾住該中心位置來拾取該電路板。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)器人控制裝置拾取電路板的方法，其特征在于，該機(jī)器人控制裝置還包括一攝像頭，其安設(shè)在該機(jī)器人控制裝置本體的正中間，用于拍攝該機(jī)器人控制裝置前方一預(yù)定范圍內(nèi)的圖像，在步驟“控制所述兩個(gè)攝像頭拍攝圖像”之前還包括步驟 當(dāng)該機(jī)器人控制裝置按規(guī)劃好的路徑運(yùn)動(dòng)到電路板的流水線時(shí)，控制該攝像頭拍攝圖像； 判斷所拍圖像是否為電路板圖像；及 如果判斷出所拍圖像為一電路板圖像，才控制所述兩個(gè)攝像頭拍攝圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)器人控制裝置拾取電路板的方法，其特征在于，該機(jī)器人控制裝置還存儲(chǔ)有帶有所拾取電路板圖像在電路板放置標(biāo)準(zhǔn)時(shí)對(duì)應(yīng)電路板的直線外輪廓數(shù)據(jù)，其中帶有所拾取電路板圖像在電路板放置標(biāo)準(zhǔn)是指圖像中的電路板與流水線的水平面平行，該方法還包括步驟 如果判斷出所拍圖像為一電路板圖像，對(duì)所拍電路板圖像做三通道顏色分離過濾掉傳送帶的顏色，對(duì)剩下的圖像進(jìn)行灰度化和黑白二值化處理及根據(jù)一邊緣檢測算法得到所拍電路板的外輪廓； 根據(jù)邊緣擬合插值算法得到所拍電路板的直線外輪廓； 比對(duì)所拍電路板的直線外輪廓和存儲(chǔ)的電路板放置標(biāo)準(zhǔn)的直線外輪廓及得到兩直線外輪廓之間形成的夾角；及 根據(jù)所拍電路板的直線外輪廓及兩外輪廓直線之間的夾角控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)到與所拍電路板直線外輪廓中的直線平行。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)器人控制裝置拾取電路板的方法，其特征在于，步驟“判斷所拍圓形的外輪廓與存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的圓孔外輪廓是否相匹配”具體為根據(jù)一橢圓擬合算法判斷兩個(gè)外輪廓是否匹配。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)器人控制裝置拾取電路板的方法，其特征在于，還包括步驟如果判斷出所拍圖像中不包括圓形外輪廓或兩個(gè)圓形外輪廓不匹配時(shí)，控制輸出一報(bào)m樣自目 I R ο
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)器人控制裝置及其拾取電路板的方法，該方法包括當(dāng)該機(jī)器人控制裝置按規(guī)劃好的路徑運(yùn)動(dòng)到放置電路板的流水線時(shí)，控制兩個(gè)攝像頭拍攝圖像；對(duì)各攝像頭所拍圖像進(jìn)行圖像處理得到所拍圖像中物體的外輪廓；判斷所拍圖像中是否都包括一圓形外輪廓；如果是，判斷所拍圖像中的圓形外輪廓與存儲(chǔ)圓孔的圓形外輪廓是否相匹配；如果相匹配，計(jì)算所拍圖像中該圓形外輪廓的中心位置；及根據(jù)計(jì)算的圓形外輪廓的中心位置控制機(jī)械手的兩個(gè)夾子移動(dòng)到電路板圓孔的中心位置，夾住該中心位置來拾取該電路板，而不會(huì)夾住電路板上的導(dǎo)電元件，避免了損壞電路板。
文檔編號(hào)B25J13/08GK103042528SQ20111031277
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者王光建 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司