[發(fā)明專利]一種用于工業(yè)機(jī)器人抓取領(lǐng)域的深度相機(jī)標(biāo)定裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110039639.0
• 申請(qǐng)日: 2021-01-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112873200A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王福杰;任斌;秦毅;郭芳;姜鳴;胡耀華;姚智偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞理工學(xué)院
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16;B25J19/04;G06T7/80;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京欣鼎專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11834
• 代理人: 王陽(yáng)虹

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于工業(yè)機(jī)器人抓取領(lǐng)域的深度相機(jī)標(biāo)定裝置。檢測(cè)系統(tǒng)包括工作臺(tái)，可調(diào)角度相機(jī)、光源、視覺(jué)控制器等，視覺(jué)控制器通過(guò)對(duì)從相機(jī)獲取的圖像進(jìn)行處理分析，識(shí)別出其中的物體，然后分辨出裝配零件與多余物；檢測(cè)方法包括如下步驟：獲取多角度裝配區(qū)域圖像，對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理后輸入到訓(xùn)練好的目標(biāo)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)模型中進(jìn)行特征提取預(yù)測(cè)出物體位置與種類，然后判斷各個(gè)物體是否屬于多余物，標(biāo)記出多余物的位置并報(bào)警。本發(fā)明能輔助人工在裝配過(guò)程中多角度地對(duì)特定區(qū)域內(nèi)的多余物進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，具有檢測(cè)準(zhǔn)確率高，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，使用靈活等優(yōu)點(diǎn)，可以減少裝配過(guò)程多余物的引入，增強(qiáng)產(chǎn)品可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及相機(jī)深度標(biāo)定技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于工業(yè)機(jī)器人抓取領(lǐng)域的深度相機(jī)標(biāo)定裝置。

背景技術(shù)

多余物是指產(chǎn)品中存在的由外部進(jìn)入或內(nèi)部產(chǎn)生的與產(chǎn)品規(guī)定狀態(tài)無(wú)關(guān)的一切物質(zhì)。在較大規(guī)模的具有高可靠性和高安全性的設(shè)備裝配過(guò)程中，由于設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)工藝和裝配工序繁多，非常容易引入多余物。比如工人操作不當(dāng)可能會(huì)帶入螺釘、墊圈、頭發(fā)絲、抹布?xì)堄嗟任矬w；如焊接、機(jī)加工等加工過(guò)程可能引入焊渣、金屬碎屑等多余物。這些多余物若遺留在設(shè)備中會(huì)留下嚴(yán)重的安全隱患，可能影響高可靠設(shè)備的正常工作，甚至造成故障、引發(fā)安全事故等。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展，目前的多余物檢測(cè)與控制方法主要有目視耳聽(tīng)檢測(cè)法、內(nèi)窺鏡檢測(cè)法、X光透視檢測(cè)法、超聲波檢測(cè)法、馬特拉檢測(cè)法和微粒碰撞噪聲檢測(cè)法等，檢測(cè)步驟較多且較為嚴(yán)格。但大多自動(dòng)檢測(cè)方法僅適用于裝配完整的物體，而裝配中常常是人工檢查，仍存在人為因素較大、容易漏檢等問(wèn)題。

是指在機(jī)械裝配過(guò)程中，計(jì)算機(jī)通過(guò)檢測(cè)相機(jī)獲取的裝配區(qū)域圖像信息，識(shí)別出其中的物體并判斷是否存在多余物。多余物視覺(jué)檢測(cè)過(guò)程本質(zhì)是一個(gè)目標(biāo)檢測(cè)過(guò)程，目前主流目標(biāo)檢測(cè)算法都是基于深度學(xué)習(xí)的方法，該類方法的特點(diǎn)是使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取特征，擁有抗干擾能力強(qiáng)、檢測(cè)準(zhǔn)確率高等特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于工業(yè)機(jī)器人抓取領(lǐng)域的深度相機(jī)標(biāo)定裝置，能夠利用多個(gè)可調(diào)角度相機(jī)并配備光源對(duì)裝配區(qū)域進(jìn)行多角度拍攝，然后使用YOLOv3網(wǎng)絡(luò)對(duì)獲得的圖像進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)，識(shí)別出裝配區(qū)域內(nèi)的物體并從中篩選出多余物。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種在用于工業(yè)機(jī)器人抓取領(lǐng)域的深度相機(jī)標(biāo)定裝置

包括工作臺(tái)、可調(diào)角度相機(jī)、環(huán)形光源、報(bào)警指示燈、顯示屏和視覺(jué)控制器，工作臺(tái)兩側(cè)固定有兩根豎直型材，兩根豎直型材之間連接有水平型材，裝配體放置于工作臺(tái)臺(tái)面，位于裝配體正上方設(shè)置有環(huán)形光源，環(huán)形光源通過(guò)光源調(diào)節(jié)桿安裝于水平型材上，位于裝配體的左上方、右上方和正上方均設(shè)置有可調(diào)角度相機(jī)，位于裝配體左上方和右上方的可調(diào)角度相機(jī)分別安裝于兩根豎直型材上，位于裝配體正上方的可調(diào)角度相機(jī)安裝于水平型材上且位于環(huán)形光源正上方；位于工作臺(tái)下方的控制柜內(nèi)放置有視覺(jué)控制器，視覺(jué)控制器分別與安裝于臺(tái)面上方的顯示屏和安裝于工作臺(tái)頂部的報(bào)警指示燈相連。

每個(gè)可調(diào)角度相機(jī)包括相機(jī)、相機(jī)支架和蝸桿與渦輪式相機(jī)連接片組成的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，豎直型材或水平型材通過(guò)螺栓固定有相機(jī)支架，位于相機(jī)支架背面的兩側(cè)均安裝有蝸桿支撐架，兩個(gè)蝸桿支撐架之間連接有蝸桿，蝸桿底部通過(guò)嚙合連接有渦輪式相機(jī)連接片，蝸桿的螺旋齒與渦輪式相機(jī)連接片頂面的齒輪相嚙合；位于蝸桿下方的相機(jī)支架開(kāi)有弧形槽，渦輪式相機(jī)連接片通過(guò)穿過(guò)弧形槽的螺絲與位于相機(jī)支架正面的相機(jī)相連，渦輪式相機(jī)連接片在蝸桿驅(qū)動(dòng)下繞弧形槽轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)相機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)相機(jī)的角度調(diào)節(jié)。

所述蝸桿兩端均開(kāi)有六邊形孔，通過(guò)內(nèi)六角扳手轉(zhuǎn)動(dòng)六邊形孔實(shí)現(xiàn)蝸桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述視覺(jué)控制器通過(guò)顯示屏顯示檢測(cè)結(jié)果，并在檢測(cè)到裝配體中的多余物時(shí)控制報(bào)警指示燈報(bào)警。

二、采用上述用于工業(yè)機(jī)器人抓取領(lǐng)域的深度相機(jī)標(biāo)定裝置，包括以下步驟：