[發明專利]一種自動糾偏的拋光打磨機械臂控制系統及方法

有效

• 申請號: 202210669677.9
• 申請日: 2022-06-14
• 公開（公告）號: CN114986393B
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 雷勤;龍騰發;吳志誠
• 申請（專利權）人: 廣東天太機器人有限公司
• 主分類號: B24B51/00
• 分類號: B24B51/00;B24B41/04
• 代理公司: 佛山市禾才知識產權代理有限公司 44379
• 代理人: 劉羽波;陳嘉琦

1.一種自動糾偏的拋光打磨機械臂控制系統，其特征在于：包括機身，所述機身上設有至少一組第一打磨機械臂和第二打磨機械臂；

所述機身上設有圖像采集裝置和模板制作裝置，所述第一打磨機械臂設有第一識別端和第一執行端，所述第二打磨機械臂設有第二識別端和第二執行端；

所述圖像采集裝置用于采集目標物的圖像信息，并提取圖像的特征信息；

所述模板制作裝置用于以參照物為對象制作全角度模板，并提取每一模板的特征信息，所述全角度模板包括360個模板，每個模板對應一個角度，并存儲至第一識別端和第二識別端；

所述第一識別端用于將目標物圖像信息與全角度模板的特征信息進行匹配識別，若匹配成功，則當前物體為待打磨工件，對應的模板為最優匹配模板；

所述第一識別端包括修正模塊，所述修正模塊用于獲取最優匹配模板的特征點和待打磨工件的實際特征點，計算最優匹配模板的特征點與待打磨工件的實際特征點的偏差，并對最優匹配模板的偏差進行修正，得到修正后的匹配模板；

其中所述修正模塊包括識別特征關聯子模塊和旋轉平移子模塊；

所述識別特征關聯子模塊用于按照比例將目標邊框上的識別特征以及其余識別特征組合成第一識別點，根據第一識別點找出所述模板圖上與所述第一識別點所對應的第二識別點；

獲取所有第一識別點和與其對應第二識別點之間的距離，判斷所有第一識別點與其對應第二識別點之間的距離是否大于距離閾值，若滿足，則獲取滿足距離閾值第一識別點的數量，并判斷數量是否滿足第一數量閾值，若不滿足，則向所述旋轉平移子模塊發出修正指令；

所述旋轉平移子模塊用于接收所述修正指令，并將所述第一識別點與第二識別點代入至變化矩陣中，修正模板圖的位姿，得到修正后的模板圖；

所述第一識別端與第一執行端信號連接，當第一識別端判斷當前物體為待打磨工件時，根據修正后的匹配模板對應的打磨軌跡，發送拋光打磨的控制指令至第一執行端；

所述第一執行端用于在接收第一識別端的控制指令后，對待打磨工件進行第一次打磨；

所述第二識別端與第一識別端、第二執行端均信號連接，所述第一識別端將識別得出的結果信息傳輸至第二識別端，第二識別端用于識別第一次打磨的實際效果與控制指令的預定打磨軌跡是否吻合，將結果發送至第二執行端，若吻合，則向第二執行端發送對下一加工區域實施第二次打磨的指令，若不吻合，則向第二執行端發送對第一次打磨的區域進行再打磨的指令；

所述第二執行端與第二識別端信號連接，所述第二執行端用于接收第二識別端的指令，分別執行第二次打磨和再打磨的操作。

2.根據權利要求1所述的一種自動糾偏的拋光打磨機械臂控制系統，其特征在于：所述模板制作裝置包括模板特征提取器，所述模板特征提取器用于提取每一模板的特征信息，并存儲至第一識別端和第二識別端；

所述模板特征提取器用于執行以下操作：對每一個所述模板進行第一層金字塔梯度量化以及第二層金字塔梯度量化，得到對應每一個模板的角度圖像矩陣，并將角度圖像矩陣轉換成梯度幅值圖像矩陣；設定梯度幅值閾值，對梯度幅值圖像矩陣進行遍歷，找出梯度幅值圖像矩陣中的最大梯度幅值的像素點，判斷最大梯度幅值的像素點的梯度幅值是否大于梯度幅值閾值，若是，則將該像素點標記為識別特征；設定數量閾值，獲取所有識別特征的數量，判斷所有識別特征的數量是否大于數量閾值，若是，則將所有識別特征加入到特征點集合中并保存至存儲器。

3.根據權利要求1所述的一種自動糾偏的拋光打磨機械臂控制系統，其特征在于：所述第一識別端包括特征提取子模塊和特征匹配子模塊；所述特征提取子模塊用于提取模板的特征信息，以及提取由所述圖像采集模塊采集的目標物的圖像的特征信息；所述特征匹配子模塊用于設定閾值，根據模板的特征信息和目標物圖像的特征信息，將當前目標物的特征與上述每個模板的特征進行特征匹配，并進行分數計算，當某一模板的分數達到閾值時，則該模板與目標物圖像相互匹配。