[發明專利]基于視覺感知的被動柔順機器人拋磨路徑規劃系統

有效

• 申請號: 202010978938.6
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112045688B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 任燕;屈保中;袁賢;崔庚彥;高功臣;韓孟洋;張華文
• 申請（專利權）人: 河南工業職業技術學院
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J11/00
• 代理公司: 西安合創非凡知識產權代理事務所(普通合伙) 61248
• 代理人: 馬英

1.基于視覺感知的被動柔順機器人拋磨路徑規劃系統，其特征在于，包括：

視覺感知模塊，用于感知拋磨工件、待加工部件的外形及形變參數；所述視覺感知模塊首先基于雙目視覺傳感器進行待加工部件圖和拋磨工件圖的采集，然后基于顯著圖的圖像分割方法，利用顯著圖檢測策略,獲取待加工部件圖的顯著圖,將顯著圖作為掩碼圖像,對待加工部件圖和拋磨工件圖進行復雜背景分割，然后基于DSSD__Inception_V3_coco 模型實現待加工部件和拋磨工件形狀、孔洞、凸起、裂縫的檢測識別，最后基于連通分量外接矩形的長寬比進行待加工部件和拋磨工件尺寸、孔洞、凸起、裂縫的測量；

姿態感知模塊，用于感知拋磨機器人拋磨工件、待加工部件的姿態參數；所述姿態感知模塊首先基于三維姿態傳感器采集拋磨機器人機械臂的姿態信息，所述拋磨機器人機械臂為蛇形機械臂，由若干呈首尾連接的機械單元及位于機械單元之間的舵機組件構成，每個機械單元均內載一三維姿態傳感器，基于各機械單元的姿態參數推算拋磨機器人拋磨工件、待加工部件的姿態參數；

距離感知模塊，用于感知拋磨工件與待加工部件的距離參數；所述距離感知模塊采用四組雙目視覺傳感器，基于拋磨機器人機械臂上布置的呈環狀的標記物上下左右四邊與待加工部件之間的距離參數實現拋磨工件與待加工部件之間距離參數的計算；

拋磨路徑規劃模塊，用于基于模糊網絡神經算法根據視覺感知模塊感知到的拋磨工件、待加工部件的外形及形變參數、姿態感知模塊感知到的拋磨機器人拋磨工件、待加工部件姿態參數以及距離感知模塊感知到的距離參數以及預設的待加工部件拋磨目標參數進行柔順機器人拋磨路徑的規劃；

拋磨路徑調整模塊，用于根據檢測到的待加工部件的外形及形變參數、拋磨工件外形及形變參數、姿態感知模塊感知到的拋磨機器人拋磨工件、待加工部件姿態參數以及距離感知模塊感知到的距離參數以及預設的待加工部件拋磨目標參數實現拋磨路徑的調整；

所述拋磨路徑調整模塊包括：

物理模型構建模塊，用于根據待加工部件的外形及形變參數、拋磨工件外形及形變參數、姿態感知模塊感知到的拋磨機器人拋磨工件、待加工部件姿態參數以及距離感知模塊感知到的距離參數進行機器人拋磨路徑物理模型的構建；

參數作動模塊，用于與物理模型構建模塊中的各元素建立關系后，在指定的范圍內對參數進行變動，從而驅動各種仿真分析方法針對不同的參數進行計算求解；

仿真分析模塊，用于輸入可以分解為拋磨路徑設計變量、拋磨路徑設計目標和拋磨路徑設計約束的參數、算法，并將輸入參數、算法劃分為單元、特性和載荷，分別作用到指定的模塊上；

所述參數作動模塊通過循環執行仿真分析模塊，將結果反饋給仿真分析模塊，仿真分析模塊提取結果，并將結果反饋至拋磨路徑調整模塊，拋磨路徑調整模塊基于預設的算法根據仿真分析的結果實現拋磨路線的校正。

2.如權利要求1所述的基于視覺感知的被動柔順機器人拋磨路徑規劃系統，其特征在于，所述距離感知模塊首先基于雙目視覺傳感器進行包含待加工部件與拋磨工件的圖像的采集，然后基于顯著圖的圖像分割方法實現圖像的背景分割，然后基于DSSD__Inception_V3_coco 模型實現待加工部件、拋磨工件的檢測識別，最后基于連通分量外接矩形的長寬比進行待加工部件、拋磨工件之間距離的測量。