(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 202210842454.8 (22)申请日 2022.07.18 (71)申请人 湖北勤信恒 诚塑胶有限公司 地址 430021 湖北省武汉市江汉区常青路 164号 (72)发明人 师红伟　 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B65G 61/00(2006.01) G06T 7/70(2017.01) (54)发明名称 一种基于机器视觉的工业机器人作业动作 精准性监测分析系统 (57)摘要 本发明公开一种基于机器视觉的工业机器 人作业动作精准性监测分析系统， 包括： 码垛机 器人取件精 准性分析模块、 码垛机器人放件精准 性分析模块、 码垛物品摆放合理性分析模块、 数 据库和预警终端， 本发明对码垛机器人的精准性 进行分析时对码垛机器人取件、 放件和码垛位置 的精准性进行分析， 解决了分析维度不全面的问 题， 进而有效保证码垛机器人码垛轨迹的准确 性， 从而可以提高码垛机器人码垛操作的效率， 与此同时根据码垛机器人的取件、 放件的精准性 和码垛物品摆放的精准性进行针对性预警， 进而 不仅保证了码垛机器人的码垛效率， 也节约了维 修时间和维修成本 。 权利要求书4页 说明书10页 附图2页 CN 115194767 A 2022.10.18 CN 115194767 A 1.一种基于机器视觉的工业机器人作业动作精准性监测分析系统， 其特征在于， 包括： 码垛机器人取件精准性分析模块、 码垛机器人放件精准性分析模块、 码垛物品摆放合理性 分析模块、 数据库和预警 终端； 所述码垛机器人取件精准性分析模块用于对码垛机器人取件精准性进行分析， 进而得 到码垛机器人对应的取件精准系数， 所述码垛机器人取件精准性分析模块包括码垛机器人 取件路径 精准性分析单元和码垛机器人吸盘吸力精准 性分析单元； 所述码垛机器人放件精准性分析模块用于对码垛机器人放件精准性进行分析， 进而得 到码垛机器人对应的放件精准系数； 所述码垛物品摆放合理性分析模块用于对码垛物品摆放的合理性进行分析， 进而得到 码垛物品对应的摆放合理系数， 所述码垛物品摆放合理性分析模块包括码垛物品受损程度 分析单元和码垛物品码垛稳定性分析 单元； 所述数据库用于存储各取件预计到位点的编号， 存储各放件预计到位点的编号， 存储 码垛机器人的各压强对应的吸盘吸力， 并存储码垛物品的各体积和各质量对应的码垛机器 人吸盘合理吸力表格； 所述预警终端用于根据码垛机器人对应的取件精准系数、 放件精准系数和码垛物品对 应的摆放 合理系数进行相应预警。 2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的工业机器人作业动作精准性监测分析系 统， 其特征在于： 所述码垛机器人取件路径精准性分析单元用于对码垛机器人对应的取件 路径精准系数进行分析， 其具体分析 方法为： A1： 以码垛机器人底座的中心点 为原点， 建立 三维坐标系； A2： 获取码垛机器人的初始位置和码垛物品的放置位置， 由码垛机器人执行取件操作， 从而得到码垛机器人的取件路径， 并在码垛机器人的取件 路径上按照预设的路径间隔获取 码垛机器人对应实际取件路径中划分的实际到位 点， 并将其记为取件实际到位 点； A3： 将码垛机器人 各取件实际到位 点按照预设的顺序分别编号 为1,2,...,m,...,o； A4： 将码垛机器人各取件实际到位点的编号与数据库中存储的各取件预计到位点的编 号进行匹配， 进 而从中匹配出码垛机器人 各取件实际到位 点对应的取件预计到位 点； A5： 获取码垛机器人各取件实际到位点的三维坐标和各取件实际到位点对应的取件预 计到位点的三维坐标； A6： 根据码垛机器人各取件实际到位点的三维坐标和各取件实际到位点对应的取件预 计到位点的三维坐标分析码垛机器人各取件实际到位点的偏移距离， 其计算公式为： 其中ηm′表示码垛机器人第m个取件实际到位点的偏 移距离， xm、 ym、 zm表示码垛机器人第m个取件实际到位点的三维坐标， x0、 y0、 z0表示码垛机器 人的取件实际到位 点对应取件预计到位 点的三维坐标； A7： 将码垛机器人各取件实际到位点的偏移距离与预设的取件实际到位点允许偏移距 离进行对比， 并据此分析码垛机器人对应的码垛机器人对应的取件路径精准系数， 其计算 公式为： 其中η表示码垛机器人对应的取件路径精准系数， η ″表示取件权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115194767 A 2实际到位 点允许偏移 距离。 3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的工业机器人作业动作精准性监测分析系 统， 其特征在于： 所述码垛机器人吸盘 吸力精准性分析单元用于对码垛机器人对应的吸盘 吸力合理系数进行分析， 其具体分析 方法为： D1： 使用码垛机器人装载的摄 像机在码垛工作开始之前对码垛物品进行图像采集； D2： 从采集的码垛物品图像提取码垛物品的外观参数， 所述码垛物品的外观参数包括 长度、 宽度、 高度和质量； D3： 从外观参数中提取长度、 宽度和高度， 并据此分析码垛物品的体积； D4： 将码垛物品的体积和码垛物品的质量导入到数据库中存储的码垛物品的各体积和 各质量对应的码垛机器人吸盘合理吸力表格中， 进而从 中匹配出码垛机器人对码垛物品的 吸盘合理吸力； D5： 获取码垛机器人的压力传感器显示的压强； D6： 将码垛机器人的压强与 数据库中存储的码垛机器人的各压强对应的吸盘吸力进行 匹配， 进而从中匹配出码垛机器人对码垛物品的吸盘实际吸力； D5： 将码垛机器人对码垛物品的吸盘合理吸力与码垛机器人对码垛物品的吸盘实际吸 力进行对比， 进而据此分析码垛机器人对应的吸盘吸力合理系数， 其计算公式为： 其中F表示码垛机器人对应的吸盘吸力合 理系数， F ″、 F′分别表示码垛机器 人对码垛物品的吸盘合理吸力、 吸盘实际吸力。 4.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的工业机器人作业动作精准性监测分析系 统， 其特征在于： 所述码垛机器人对应的取件精准系数的具体计算公式为： 其 中 表示码垛机器人对应的取件精准系数。 5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的工业机器人作业动作精准性监测分析系 统， 其特征在于： 所述码垛机器人对应的放件精准系数的具体分析 方法为： B1： 获取码垛物品的放置位置和 码垛位置， 由码垛机器人执行放件操作， 从而得到码垛 机器人的放件 路径， 并在码垛机器人的放件路径上按照预设的路径间隔获取码垛机器人对 应实际放件路径中划分的实际到位 点， 并将其记为 放件实际到位 点； B2： 将码垛机器人 各放件实际到位 点按照预设的顺序分别编号 为1,2,...,p,...,q； B3： 将码垛机器人各放件实际到位点的编号与数据库中存储的各放件预计到位点的编 号进行匹配， 进 而从中匹配出码垛机器人 各放件实际到位 点对应的放件预计到位 点； B4： 获取码垛机器人各放件实际到位点的三维坐标和各放件实际到位点对应的放件预 计到位点的三维坐标； B5： 根据码垛机器人各放件实际到位点的三维坐标和各放件实际到位点对应的放件预 计到位点的三维坐标分析码垛机器人各放件实际到位点的偏移距离， 其计算公式为： 其中μp′表示码垛机器人第p个放件实际到位点的偏移 距离， xp、 yp、 zp表示码垛机器人第p个取件实际到位点的三维坐标， x1、 y1、 z1表示码垛机器人 放件实际到位 点对应放件预计到位 点的三维坐标； B6： 将码垛机器人各放件实际到位点的偏移距离与预设的放件实际到位点允许偏移距权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115194767 A 3