[實用新型]一種多目視覺引導的3D智能測量設備

有效

• 申請號: 201820701851.2
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN208654038U
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 勾志陽;陸彥超;范生宏;邵江;裘宏偉;王順;張貴卿;郝晨;王賀;劉明珠
• 申請（專利權）人: 普達迪泰（天津）智能裝備科技有限公司
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N21/01
• 代理公司: 天津市尚文知識產權代理有限公司 12222
• 代理人: 張東浩

一種多目視覺引導的3D智能測量設備，包括CPU控制單元、工業交換機、多目視覺引導器、I/O接口單元、輔助外設、示教器、USB接口通訊單元、以太網通訊接口單元和報警單元；結構簡單，易實現，體積小、標準接口；視覺測量技術與機械人控制技術結合，應用領域廣。

技術領域

本實用新型涉及測量技術領域，用于智能化裝配生產線，特別是一種多目視覺引導的3D智能測量設備。

背景技術

隨著工業生產一體化技術的不斷發展，生產線的流水作業成為擴大生產規模的一個具體的實現方式之一。在裝配生產線領域也掀起了智能化控制的熱潮。目前市場上雖然有大量的視覺引導系統，但是絕大多數的產品都是基于單目視覺測量系統，由于這種方法存在著不能測量到物體的三維立體信息的技術缺陷，它只有在移動的情況下推測深度，可信度并不高。這導致在很多應用的場合都達不到很好的控制效果。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種多目視覺引導的3D智能測量設備，它可以克服現有技術的不足，是一種結構簡單、測量精度高的智能設備。

本實用新型的技術方案：一種多目視覺引導的3D智能測量設備，包括帶控制器的機械手，其特征在于它包括CPU控制單元、工業交換機、多目視覺引導器、I/O接口單元、輔助外設、示教器、USB接口通訊單元、以太網通訊接口單元和報警單元；其中所述CPU控制單元分別依太網通訊接口單元與機械手控制器和多目視覺引導器呈雙向連接，依I/O接口單元與輔助外設呈雙向連接，依USB接口通訊單元與示教器呈雙向連接；所述報警單元的輸入端接收CPU控制單元的報警觸發信號；所述多目視覺引導器是由不少于2臺的工業相機構成。

所述多目視覺引導器是由2臺的工業相機構成，所述兩臺工業相機安裝在同一支架上，鏡頭之間的夾角為30-60度。

所述多目視覺引導器是由3臺的工業相機構成，所述三臺工業相機安裝在同一支架上，其中一臺相機位于被測物的正前方方向，另外兩臺相機分別位于該相機兩側，鏡頭分別與其呈30-60度。

所述機械手控制器是含控制器的六軸機械手。

所述CPU控制單元采用嵌入式核心CPU板為控制核心，是符合X86結構的計算系統的EMBC-1000-600U主板，該主板是超恩公司的工業用寬溫嵌入式電腦主板。

所述以太網通訊接口單元是千兆以太網口，可通過工業交換機與相機和機械手控制器進行連接。

本實用新型的工作原理：多臺工業相機從不同角度分別對機械手的位置狀態信息進行圖像采集，CPU控制單元利用基于視差原理并利用成像設備從不同的位置獲取被測物體的多幅圖像，通過計算圖像對應點間的位置偏差，來獲取物體三維幾何信息的方法，測量原理如圖2所示，這使得它可以引導機械手很好的完成一些對裝配或者取件時縱深要求比較苛刻的場合，比如：容器中零件的揀取、機床上工件的裝卸等。因此，它大大增加了設備的柔性化程度，應用范圍也隨之擴大。本實用新型集成了視覺引導控制算法和坐標轉換算法，即通過相機內參標定得到攝像機坐標系和圖片像素坐標系的轉換矩陣T1，通過相機外參標定得到相機坐標系和實際坐標系的轉換矩陣T2，通過手眼標定技術得到攝像機坐標系與機械手坐標系之間的轉換矩陣T3，通過多組數據的聯合計算最終得到圖片的像素坐標系到機械手坐標系的轉換矩陣。

本實用新型的優越性：結構簡單，便于實現；采用了多臺視覺測量儀器，可以實現被測物三維信息的有效獲取，測量精度高；設備體積小、接口均為標準接口，可以作為獨立的產品與多種品牌機械手進行配合工作；主要應用于質量檢測、尺寸測量、缺陷檢查、識別和定位等領域，為行業提供了有效選擇。

附圖說明

圖1為本實用新型所涉一種多目視覺引導的3D智能測量設備的整體結構示意圖。

圖2為本實用新型所涉一種多目視覺引導的3D智能測量設備的原理示意圖。