[發(fā)明專利]多場景通用的邊緣視覺運動控制系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010010057.5
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111142445A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設計）人: 谷朝臣;楊舒盛;吳開杰
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;H04N7/18
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種多場景通用的邊緣視覺運動控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

智能傳感模塊：采集視野內的光像并進行光電信號轉換，得到信號和圖像，同時進行圖像預處理；

視覺計算模塊：根據(jù)自定義的視覺算法處理信號和圖像，得到視覺控制指令和運動控制指令；

運動控制模塊：根據(jù)運動控制指令，完成自定義多軸插補計算、運動控制指令分發(fā)以及其他控制執(zhí)行指令下發(fā)；

存儲模塊：對信號、圖像、視覺算法和控制算法進行存儲，以及外部存儲介質信息的讀寫；

用戶交互模塊：進行圖像顯示和傳輸。

2.根據(jù)權利要求1所述的多場景通用的邊緣視覺運動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述智能傳感模塊包括：

圖像傳感芯片：采集視野內的光像并進行光電信號轉換，通過高速并行總線將信號發(fā)送給圖像采集驅動及預處理模塊；

圖像采集驅動及預處理模塊：接收來自圖像傳感芯片的信號，對信號的進行編碼與緩存，對圖像進行預處理。

3.根據(jù)權利要求1所述的多場景通用的邊緣視覺運動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述視覺計算模塊包括：

第一無線下載模塊：以遠程無線的方式對自定義的視覺算法進行固化，并進行更新；

視覺算法模塊：對預處理后圖像進行計算，得到當前位置坐標信息，并轉換為視覺控制指令和運動控制指令；

視覺控制通信模塊：根據(jù)視覺控制指令對外輸出，滿足不同的視覺控制需求。

4.根據(jù)權利要求1所述的多場景通用的邊緣視覺運動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述運動控制模塊包括：

第二無線下載模塊：以遠程無線的方式對自定義多軸插補算法進行固化，并進行更新；

運動算法模塊：根據(jù)運動控制指令進行多軸每一控制周期內插補算法控制量的計算，得到計算結果；

高速實時總線模塊：將計算結果發(fā)送給總線型驅動器帶動執(zhí)行機構運動；

多軸脈沖分發(fā)模塊：將計算結果發(fā)送給脈沖型驅動器帶動執(zhí)行機構運動。

5.根據(jù)權利要求1所述的多場景通用的邊緣視覺運動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述運動控制模塊包括：實時閉環(huán)反饋采集模塊：采集各軸當前運動位置數(shù)據(jù)，并進行解碼，發(fā)送給運動算法模塊進行各軸的全閉環(huán)運動控制量計算。

6.根據(jù)權利要求1所述的多場景通用的邊緣視覺運動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述運動控制模塊包括：總線擴展與I/O模塊：與外設及執(zhí)行操作系統(tǒng)進行連接，對視覺運動控制器進行擴展。

7.根據(jù)權利要求1所述的多場景通用的邊緣視覺運動控制系統(tǒng)，其特征在于，各模塊之間通過高速并行總線進行數(shù)據(jù)的傳輸，模塊之間以串聯(lián)流水線的方式處理數(shù)據(jù)，形成視覺處理與運動控制的閉環(huán)回路。

8.根據(jù)權利要求1所述的多場景通用的邊緣視覺運動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述視覺算法模塊和運動算法模塊的內部算法根據(jù)使用場景及使用需求進行更換，并通過無線下載模塊遠程進行算法更新。

9.根據(jù)權利要求1所述的多場景通用的邊緣視覺運動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述用戶交互模塊，用于圖像顯示和傳輸，用戶自定義視覺算法、運動控制算法調試和下載。

10.一種多場景通用的邊緣視覺運動控制方法，其特征在于，包括：

智能傳感步驟：采集視野內的光像并進行光電信號轉換，得到信號和圖像，同時進行圖像預處理；

視覺計算步驟：根據(jù)自定義的視覺算法處理信號和圖像，得到視覺控制指令和運動控制指令；

運動控制步驟：根據(jù)運動控制指令，完成自定義多軸插補計算、運動控制指令分發(fā)以及其他控制執(zhí)行指令下發(fā)；

存儲步驟：對信號、圖像、視覺算法和控制算法進行存儲，以及外部存儲介質信息的讀寫；

用戶交互步驟：進行圖像顯示和傳輸。