[發明專利]多場景通用的邊緣視覺運動控制系統及方法

在審

• 申請號: 202010010057.5
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111142445A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（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，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、運動控制指令分發以及其他控制執行指令下發；

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.根據權利要求1所述的多場景通用的邊緣視覺運動控制系統，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.根據權利要求1所述的多場景通用的邊緣視覺運動控制系統，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：根據視覺控制指令對外輸出，滿足不同的視覺控制需求。

4.根據權利要求1所述的多場景通用的邊緣視覺運動控制系統，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：將計算結果發送給總線型驅動器帶動執行機構運動；

多軸脈沖分發模塊：將計算結果發送給脈沖型驅動器帶動執行機構運動。

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

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

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

8.根據權利要求1所述的多場景通用的邊緣視覺運動控制系統，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.根據權利要求1所述的多場景通用的邊緣視覺運動控制系統，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、運動控制指令分發以及其他控制執行指令下發；

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。