[發(fā)明專利]采用機(jī)器視覺定位大包下水口的裝置及其使用方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811247514.1
• 申請(qǐng)日: 2018-10-25
• 公開（公告）號(hào): CN111036863A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱麗業(yè);張青;盛建華;呂朝陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寶鋼工程技術(shù)集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): B22D2/00
• 分類號(hào): B22D2/00;B22D41/00
• 代理公司: 上海天協(xié)和誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31216
• 代理人: 李彥

1.一種采用機(jī)器視覺定位大包下水口的裝置，包括連鑄大包(1)和機(jī)器人(2)，連鑄大包(1)的底部設(shè)有下水口(11)，機(jī)器人(2)的操作手臂設(shè)于連鑄大包(1)的一側(cè)，其特征是：還包括底座(3)、攝像頭(4)、圖像處理電腦(5)和位置控制器(6)，

底座(3)固定在機(jī)器人(2)的操作手臂上，底座(3)上固定至少一個(gè)攝像頭(4)，攝像頭(4)的物鏡都對(duì)準(zhǔn)連鑄大包(1)的下水口，攝像頭(4)的信號(hào)輸出端通過信號(hào)線連接圖像處理電腦(5)，圖像處理電腦(5)的信號(hào)輸出端通過信號(hào)線連接位置控制器(6)，位置控制器(6)的指令輸出端通過信號(hào)線連接機(jī)器人(2)本體。

2.如權(quán)利要求1所述的采用機(jī)器視覺定位大包下水口的裝置，其特征是：攝像頭(4)物鏡的中心軸線和連鑄大包(1)下水口(11)中心軸線之間的夾角不大于60°；

位置控制器(6)選用控制柜或可編程控制器。

3.如權(quán)利要求1或2所述的采用機(jī)器視覺定位大包下水口的裝置的使用方法，其特征是：按如下步驟依次實(shí)施：

① 拍攝：使所有攝像頭(4)的物鏡都對(duì)準(zhǔn)連鑄大包(1)的下水口(11)，實(shí)時(shí)拍攝連鑄大包(1)下水口(11)的位置圖像，攝像頭(4)將拍攝到的位置圖像轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并通過信號(hào)線輸入圖像處理電腦(5)；

② 計(jì)算：圖像處理電腦(5)計(jì)算連鑄大包(1)下水口(11)的中心位置并將中心位置信息通過信號(hào)線輸出位置控制器(6)；

③ 校正：位置控制器(6)根據(jù)實(shí)測(cè)所得的連鑄大包(1)下水口(11)的中心位置信息，校正機(jī)器人(2)操作手臂的操作位置，使機(jī)器人(2)操作手臂對(duì)準(zhǔn)連鑄大包(1)下水口(11)。

4.如權(quán)利要3所述的采用機(jī)器視覺定位大包下水口的裝置的使用方法，其特征是：步驟②時(shí)，若攝像頭(4)數(shù)量為一個(gè)，則通過2D定位法以識(shí)別連鑄大包(1)下水口(11)的輪廓并計(jì)算下水口(11)的中心位置，2D定位法的具體步驟是：連鑄大包(1)的下水口(11)為圓形，當(dāng)攝像頭(4)在連鑄大包(1)底部拍攝下水口(11)時(shí)，由于攝像頭(4)和連鑄大包(1)底部的垂直方向存在不大于30°的夾角，因此拍攝的下水口(11)圖像為橢圓形，計(jì)算出下水口(11)橢圓形圖像的中心點(diǎn)即為下水口(11)的中心位置；

若攝像頭(4)數(shù)量多于一個(gè)，則通過3D定位法計(jì)算出下水口(11)的中心位置，3D定位法的具體步驟是：通過識(shí)別連鑄大包(1)下水口(11)上的多個(gè)特征點(diǎn)對(duì)下水口(11)進(jìn)行定位，所述特征點(diǎn)的數(shù)量不少于三個(gè)，識(shí)別出下水口(11)的位置以及姿態(tài)，并推算出下水口(11)在笛卡爾坐標(biāo)系中的參數(shù)，即(x,y,z,a,b,c)。