技術(shù)特征：

1.一種基于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的密封圈抓取和放置方法，其特征在于：

步驟(1)：密封圈識(shí)別和抓取

①在豎直光照條件下，對(duì)抓取區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)的圖像采集，并通過網(wǎng)絡(luò)接口傳給抓取端圖像處理單元；②抓取端圖像處理單元運(yùn)用霍夫圓檢測(cè)算法和張正友標(biāo)定法對(duì)圖像進(jìn)行處理，抽取密封圈圓形特征，得出密封圈圓心坐標(biāo)；③對(duì)圖像進(jìn)行二值化處理，并進(jìn)行密封圈正反面判斷；④識(shí)別出正面向上的密封圈，并將其圓心坐標(biāo)通過串口通訊傳給機(jī)器人控制器；⑤控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)至密封圈坐標(biāo)，通過內(nèi)部IO開啟氣泵產(chǎn)生負(fù)壓，完成密封圈的抓??；其中，密封圈正反面判斷具體為：由于密封圈正反面的差異，密封圈正面較為光滑，而密封圈的反面有深色的數(shù)字和字母，所以在閾值為η₁時(shí)，原始圖像經(jīng)過二值化處理可以明顯看到密封圈正反面的差異，即反面黑色像素點(diǎn)多，正面黑色像素點(diǎn)少，所以我們?cè)O(shè)置黑色像素點(diǎn)閾值M₁，因此可以通過統(tǒng)計(jì)圖像中黑色像素點(diǎn)個(gè)數(shù)來判定密封圈的正反面：

其中，R_xy為識(shí)別出來的圓心坐標(biāo)為(x,y)的圓形區(qū)域，M(x,y)表示R_xy內(nèi)的黑色像素點(diǎn)數(shù)；

步驟(2)：電池蓋板密封口識(shí)別

①在豎直光照條件下，對(duì)傳送帶上的蓄電池蓋板進(jìn)行實(shí)時(shí)的圖像采集，并網(wǎng)絡(luò)接口傳給放置端圖像處理單元；②放置端圖像處理單元對(duì)其進(jìn)行二值化，識(shí)別蓋板上密封口內(nèi)的傳送帶的白色部分；③對(duì)白色輪廓進(jìn)行擬合找圓算法處理找到圓心；④通過張正友標(biāo)定法，就能得到傳送帶上的蓄電池蓋板上密封口的圓心坐標(biāo)；⑤當(dāng)蓋上密封圈后，因不滿足擬合找圓算法的約束條件，不會(huì)再次被找到，從而來判斷是否蓋上；其中，擬合找圓算法具體為：①通過設(shè)置閾值為η₂，將采集放置端圖像二值化；②我們可以識(shí)別蓋板上密封口內(nèi)的傳送帶的白色部分，并通過擬合算法，對(duì)其輪廓進(jìn)行擬合；③設(shè)定擬合出來的圓半徑范圍為r_min＜r＜r_max、圓的面積范圍S_min＜S＜S_max和圓內(nèi)黑色像素點(diǎn)數(shù)范圍M＜M₂的約束條件,這樣便可以找到蓋板上密封口對(duì)應(yīng)的圓；

步驟(3)：機(jī)器人動(dòng)態(tài)目標(biāo)追蹤的實(shí)現(xiàn)

①機(jī)器人在完成密封圈識(shí)別和抓取后—設(shè)在S_R點(diǎn)，開始向放置端圖像處理單元傳來的傳送帶上的蓄電池蓋板上密封口的坐標(biāo)S₀運(yùn)動(dòng)；②在運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，通過定時(shí)器計(jì)時(shí),得到機(jī)器人從S_R運(yùn)動(dòng)到S₀的時(shí)間t；③通過時(shí)間t和傳送速度V_C，通過運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算，得到傳送帶上的蓄電池蓋板上密封口在t時(shí)間內(nèi)偏移坐標(biāo)S₀′；④通過誤差校正，完成坐標(biāo)追蹤，并進(jìn)行放置動(dòng)作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的密封圈抓取和放置方法，其特征在于：豎直光照條件為自主設(shè)計(jì)的攝像頭補(bǔ)光光源，兩塊250×250mm的光板，懸掛在攝像頭的兩側(cè)，每塊燈板上均勻的分布著200個(gè)工作功率為1.2mw的LED燈。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的密封圈抓取和放置方法，其特征在于：二值化處理具體為：將采集到的抓取端圖像按照閾值η₁進(jìn)行黑白二值化，從而得到二值化后的圖像：

$F(i,j)=\left\{\begin{array}{cc}0,& ifF(i,j)\<{\mathrm{\η}}_1\\ 255,& else\end{array}\right.$

其中，參數(shù)i表示圖像平面的第i行，參數(shù)j表示圖像平面的第j列，F(xiàn)(i,j)表示圖像平面第i行第j列位置上的像素灰度值，其中0為黑色灰度值，255為白色灰度值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的密封圈抓取和放置方法，其特征在于：定時(shí)器計(jì)時(shí)具體實(shí)現(xiàn)方法為：①機(jī)器人控制器在接收到放置坐標(biāo)后，向抓取端控制器通過串口發(fā)送開始計(jì)時(shí)標(biāo)志T_start，并開始從S_R向S₀運(yùn)動(dòng)；②到達(dá)S₀后，向抓取端控制器發(fā)送結(jié)束計(jì)時(shí)標(biāo)志T_end；③然后抓取端控制器就可以根據(jù)兩個(gè)標(biāo)志，對(duì)上述運(yùn)動(dòng)過程計(jì)時(shí)；這樣通過實(shí)時(shí)的反饋，我們便可以得到，機(jī)器人從S_R運(yùn)動(dòng)到S₀的時(shí)間t。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的密封圈抓取和放置方法，其特征在于：運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算具體為：①設(shè)θ為傳送帶與機(jī)器人坐標(biāo)系x軸的夾角；②我們對(duì)傳送帶速度V_c進(jìn)行分解，則有V_cx＝V_c×cosθ、_cy＝V_c×sinθ；③求蓄電池蓋板在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的坐標(biāo)偏移量Δx＝V_cx×t，Δy＝V_cy×t；④通過這一系列的推算，我們可以計(jì)算出高速移動(dòng)后的蓄電池蓋板的位置坐標(biāo)S₀′(x₀+Δx,y₀+Δy)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的密封圈抓取和放置方法，其特征在于：誤差校正具體為：由于在追蹤坐標(biāo)時(shí)，還會(huì)存在追蹤過程以及放置動(dòng)作的時(shí)間誤差；但由于追蹤過程較短以及精簡(jiǎn)放置動(dòng)作，所以在誤差允許范圍內(nèi)，對(duì)于每一個(gè)密封口，誤差可以視為一個(gè)定值；因此可以通過實(shí)際的測(cè)試得到修正坐標(biāo)量(Δx′,Δy′)。