(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210444552.6 (22)申请日 2022.04.26 (71)申请人 广东天太 机器人有限公司 地址 528322 广东省佛山市顺德区大良10 5 国道大墩段 （5-1号地块） 六号综合楼 三层 （广珠公路红岗路段23号之9） (72)发明人 龙腾发　吴志诚　王治华　陈志满　 (74)专利代理 机构 佛山市禾才知识产权代理有 限公司 4 4379 专利代理师 刘羽波　陈嘉琦 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) H04N 5/232(2006.01) (54)发明名称 一种基于工业机器人的物件分类控制系统 及方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于工业机器人的物件 分类控制系统及方法， 控制系统包括机械手装 置、 机械臂和模板数据库， 机械臂的输出端设有 机械手装置， 模板数据库设置有目标物件的全角 度的多个模板； 机械手装置安装有若干个拍摄模 块、 发送模块和物件识别模块； 拍摄模块用于拍 摄和获取待识别物件的 图像； 发送模块用于将待 识别物件的图像发送至物件识别模块； 物件识别 模块用于提取待识别物件图像的特征信息， 与模 板数据库的各模板图像进行匹配， 得到识别结 果； 机械臂设有控制模块， 控制模块用于根据识 别结果生成控制机械臂运动的轨迹指令和控制 机械手装置对目标物件的抓放指令。 本发明解决 人工物件分类的效率低、 通过单个识别模块识别 物件的精度不高的问题。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 114750155 A 2022.07.15 CN 114750155 A 1.一种基于工业机器人的物件分类控制系统， 包括工业机器人， 所述工业机器人包括 机械手装置、 机 械臂以及模板数据库， 所述机 械臂的输出端设有机 械手装置， 其特 征在于： 所述模板数据库设置有目标物件的全角度的多个模板， 所述目标物件每个角度对应一 个模板， 且每 个模板包 含有其对应的所述目标物件角度下的特 征信息； 所述机械手装置安装有 若干个拍摄模块、 发送模块以及物件识别模块； 所述拍摄模块用于拍摄和获取待识别物件的图像； 所述发送模块用于将待识别物件的图像发送至物件识别模块； 所述物件识别模块用于提取待识别物件图像的特征信 息， 与模板数据库的各模板图像 进行匹配， 得到识别结果； 所述机械臂设有控制模块， 所述控制模块用于根据识别结果生成控制机械臂运动的轨 迹指令和控制机 械手装置对目标物件的抓 放指令。 2.根据权利要求1所述的一种基于工业机器人的物件分类控制系统， 其特征在于： 所述 控制模块包括控制子模块， 所述控制系统还 包括判断模块； 所述判断模块用于根据 所述拍摄模块所拍摄的当前待识别物件图像， 判断当前待识别 物件是否落入拍摄范围， 若是， 则触发所述发送模块将待识别物件图像发送至物件识别模 块； 若否， 则生成校正控制指令， 将校正控制指令发送至所述控制子模块； 所述控制子模块用于根据所述校正控制指令控制所述机械臂和机械手装置调整待识 别物件的当前位置， 使得待识别物件落入所述拍摄子模块的拍摄范围。 3.根据权利要求1所述的一种基于工业机器人的物件分类控制系统， 其特征在于： 所述 轨迹指令包括机械臂 运动至目标物件的抓取位置的抓取轨迹指 令、 机械臂 运动至目标物件 的分类位置的投放轨 迹指令以及机 械臂从分类位置运动至初始位置的轨 迹指令。 4.根据权利要求1所述的一种基于工业机器人的物件分类控制系统， 其特征在于： 所述 抓放指令包括机 械手装置对目标物件的抓取指令和机 械手装置对目标物件的投放指令； 所述机械手装置还设有抓取幅度调整模块， 所述抓取 幅度调整模块用于根据目标物件 的形状大小调整机 械手装置的抓取幅度； 所述抓取幅度调整模块提取目标物件的两个抓取点， 计算两个抓取点之间的距离， 若 所述距离大于或等于系统设置的阈值， 则机械手装置抓取幅度增大至阈值； 若所述距离小 于系统设置的阈值， 则机 械手装置抓取幅度减少至阈值。 5.根据权利要求1所述的一种基于工业机器人的物件分类控制系统， 其特征在于： 包括 数据容纳模块， 所述数据容纳模块包括第一数据容纳子模块和第二数据容纳子模块； 所述 第一数据容纳子模块用于储存模板数据库中各模板图像的特征信息； 所述第二数据容纳子 模块用于储 存目标物件图像的特 征信息； 还包括模块制作模块， 用于根据目标物件制作模板， 对模板以及模板对应的掩码图进 行边缘扩充， 设置模板的角度以及尺度范围属性， 得到360个旋转角度的模板； 对360个模板 进行特征信息的提取， 保存于所述第一数据容纳子模块。 6.一种基于工业机器人的物件分类控制方法， 其特征在于： 应用于权利要求1 ‑5任意一 项所述基于工业机器人 的物件分类控制系统， 所述控制系统包括工业机器人， 所述工业机 器人包括机械手装置、 机械臂以及 模板数据库， 所述机械臂的输出端设有机械手装置， 所述 控制方法包括以下步骤：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114750155 A 2步骤S1： 拍摄和获取待识别物件的图像； 步骤S2： 提取待识别物件图像的特征信息， 与模板数据库中目标物件的全角度的多个 模板图像进行匹配， 得到识别结果； 步骤S3： 根据识别结果生成控制机械臂运动的轨迹指令和控制机械手装置对目标物件 的抓放指令； 步骤S4： 所述机 械臂执行所述轨迹指令以驱动机 械手装置移动； 步骤S5： 所述机 械手装置执 行所述抓放指令以对目标物件进行抓 放。 7.根据权利要求6所述一种基于工业机器人的物件分类控制方法， 其特征在于： 包括待 识别物件的抓取位置调整步骤： 步骤S71： 接收对待识别物件的拍摄指令； 步骤S72： 执行拍摄指令， 判断待识别物件的抓取位置是否在拍摄范围， 若不在， 则生成 校正控制指令， 并转至步骤S73； 若在， 则生成识别指令， 并转至步骤S74； 步骤S73： 根据校正控制指令对待识别物件的位置进行调整； 步骤S74： 根据识别指令对 对待识别物件的种类进行识别。 8.根据权利要求6所述的一种基于工业机器人的物件分类控制方法， 其特征在于： 所述 机械手装置在对目标物件执 行抓取动作前还 包括目标物件抓取幅度调整步骤： 提取目标物件的两个抓取点， 计算两个抓取点之间的距离， 若所述距离大于或等于系 统设置的阈值， 则机械手装置抓取幅度增大至阈值； 若 所述距离小于系统设置的阈值， 则机 械手装置抓取幅度减少至阈值。 9.根据权利要求6所述的一种基于工业机器人的物件分类控制方法， 其特征在于： 包括 所述模板数据库中模板的制作步骤： 根据目标物件制作模板， 对模板以及模板对应的掩码 图进行边缘扩充， 设置模板的角度以及尺度范围属性， 得到360个旋转角度的模板； 对360个 模板进行 特征信息的提取并保存。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114750155 A 3