[發(fā)明專利]一種基于圖像的機器人視覺伺服控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410820587.0
• 申請日: 2014-12-25
• 公開（公告）號: CN104656564A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發(fā)明（設計）人: 呂月林
• 申請（專利權）人: 安徽科鳴三維科技有限公司
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 程篤慶;黃樂瑜

技術領域

本發(fā)明涉及機器人視覺控制技術領域，尤其涉及一種基于圖像的機器人視覺伺服控制系統(tǒng)。

背景技術

隨著現(xiàn)代社會的進步與發(fā)展，工程材料的種類日益豐富其應用領域也不斷擴大。為了生產(chǎn)與科學研究中快捷、準確地測知材料的機械性能等參數(shù)，則對材料測試儀器的性能提出了更高的要求。應力應變測量是材料物理特性檢測中最基本環(huán)節(jié)之一，通常采用專業(yè)的測量工具—引伸計，對試件施加載荷的同時進行橫向、縱向變形的測量。其方法可分為兩大類即接觸式測量與非接觸式測量。

基于視頻技術的非接觸式引伸計主要由攝像機、圖像采集裝置、計算機以及機器人動力系統(tǒng)等組成。視覺伺服是直接利用視覺傳感器得到的系統(tǒng)的圖像特征信息作為反饋，構造機器人的閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)。它是以實現(xiàn)對機器人的控制為目的而進行圖像的自動獲取與分析，利用計算機視覺原理，通過快速圖像處理模塊，在相鄰的采樣周期內(nèi)給出反饋信息。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術中存在的技術問題，本發(fā)明提出了一種基于圖像的機器人視覺伺服控制系統(tǒng)，結構簡單，控制精度高，提高了系統(tǒng)的響應速度。

本發(fā)明提出的一種基于圖像的機器人視覺伺服控制系統(tǒng)，包括待測試樣、機器人執(zhí)行機構、機器人控制中心、攝像頭采集裝置和圖像控制裝置，機器人執(zhí)行機構包括驅(qū)動待測試樣在二維空間內(nèi)做直線運動的運動機構以及驅(qū)動運動機構動作的伺服驅(qū)動機構，運動機構包括第一運動機構和第二運動機構，伺服驅(qū)動機構包括分別與第一運動機構對應設置的第一伺服驅(qū)動機構和與第二運動機構對應設置的第二伺服驅(qū)動機構；第一運動機構由第一伺服驅(qū)動機構驅(qū)動，第二運動機構由第二伺服驅(qū)動機構驅(qū)動，第一伺服驅(qū)動機構、第二伺服驅(qū)動機構均同機器人控制中心連接，機器人控制中心通過第一伺服驅(qū)動機構驅(qū)動第一運動機構帶動待測試樣沿預設方向運動，機器人控制中心通過第二伺服驅(qū)動機構驅(qū)動第二運動機構帶動待測試樣沿垂直預設方向運動；攝像頭采集裝置包括圖像采集模塊和與圖像采集模塊連接的圖像特征提取模塊，圖像采集模塊采集待測試樣上的當前圖像位置A信息和期望圖像位置B信息，并由圖像特征提取模塊提取待測試樣上的當前圖像位置A信息和期望圖像位置B信息，圖像特征提取模塊同圖像控制裝置連接，圖像特征提取模塊將獲取的當前圖像位置A信息和期望圖像位置B信息傳輸給圖像控制裝置，并通過圖像控制裝置傳輸給機器人控制中心，機器人控制中心與機器人執(zhí)行機構通訊，并由機器人執(zhí)行機構控制第一伺服驅(qū)動機構、第二伺服驅(qū)動機構分別驅(qū)動第一運動機構、第二運動機構使得待測試樣上的當前圖像位置A運行至期望圖像位置B處。

優(yōu)選地，圖像控制裝置通過通訊模塊與機器人控制中心連接。

優(yōu)選地，通訊模塊采用RS-通訊線。

優(yōu)選地，當前圖像位置A信息采用信號筆標記在待測試樣上，期望圖像位置B信息通過激光標記在待測試樣上。

優(yōu)選地，圖像控制裝置同激光標記裝置連接，激光標記裝置射出的激光線照在待測試樣上形成期望圖像位置B，圖像控制裝置通過激光標記裝置控制期望圖像位置B在待測試樣上的位置信息。

本發(fā)明提供的一種基于圖像的機器人視覺伺服控制系統(tǒng)，避免精確標定機器人執(zhí)行機構、攝像頭采集裝置的位置的信息，通過當前圖像位置A和期望圖像位置B在待測試樣的距離差，不必事先估計期望目標在實際空間中的位置，降低了控制系統(tǒng)復雜度，提高了系統(tǒng)響應速度，對攝像機模型的標定誤差和機器人執(zhí)行機構的標定誤差有較好的抵抗性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提出的一種基于圖像的機器人視覺伺服控制系統(tǒng)的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，圖1為本發(fā)明提出的一種基于圖像的機器人視覺伺服控制系統(tǒng)的結構示意圖。