[发明专利]一种基于机器视觉的自动跟踪监测系统及采用该系统实现的靶丸、充气管的装配监测方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的自动跟踪监测系统，它包括充气管微调辅助夹持件(4)、靶丸微调整平台(7)，其特征在于，还包括第一显微视觉系统(1)、第二显微视觉系统(2)、第三显微视觉系统(3)、反射镜(5)和负压吸附头(6)；

所述的第一显微视觉系统(1)、第二显微视觉系统(2)和第三显微视觉系统(3)的结构完全相同，负压吸附头(6)放置在靶丸微调整平台(7)上，负压吸附头(6)用于吸附靶丸(8)，

反射镜(5)的中心设有通孔，充气管(9)位于反射镜(5)的上方，且穿过反射镜(5)的通孔，反射镜(5)与水平面成45°角，反射镜(5)和第一显微视觉系统(1)位于同一水平面，

充气管微调辅助夹持件(4)用于对所夹持的充气管(9)进行水平及竖直方向上的微调，

反射镜(5)和充气管微调辅助夹持件(4)依次设置在靶丸(8)的上方，且靶丸(8)、反射镜(5)和充气管(9)同轴设置，

第一显微视觉系统(1)位于靶丸微调整平台(7)的一侧，第二显微视觉系统(2)和第三显微视觉系统(3)位于靶丸微调整平台(7)的另一侧，

第一显微视觉系统(1)用于通过反射镜(5)的反射对靶丸(8)成像，监测靶丸(8)上的靶孔的位置，

第二显微视觉系统(2)和第三显微视觉系统(3)在水平方向上输出的光路正交设置，且第二显微视觉系统(2)和第三显微视觉系统(3)用于监测充气管(9)的空间位置和姿态。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的自动跟踪监测系统，其特征在于，所述的反射镜(5)的直径为20mm，反射镜(5)上的通孔的直径为3mm。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的自动跟踪监测系统，其特征在于，所述的第一显微视觉系统(1)、第二显微视觉系统(2)和第三显微视觉系统(3)均采用10倍显微物镜(1-1)、同轴照明光源(1-2)、CCD相机(1-3)和调焦电动平移台实现。

4.采用权利要求1所述的一种基于机器视觉的自动跟踪监测系统实现的靶丸、充气管的装配监测方法，其特征在于，所述的装配监测方法的具体过程为：

首先，通过负压吸附头(6)吸附靶丸(8)，并保证靶丸(8)上的靶孔竖直朝上，通过充气管微调辅助夹持件(4)夹持充气管(9)的夹持端，使得充气管(8)竖直向下，

其次，靶丸(8)通过微调整平台(7)进行微调，使得第一显微视觉系统(1)通过反射镜(5)的反射对靶丸(8)成像，监测靶丸(8)上的靶孔的位置，

使充气管(9)的插入端穿过反射镜(5)的通孔，充气管(9)的插入端对准靶丸(8)上的靶孔，并与靶丸(8)上的靶孔保持在20微米距离范围内，

通过第一显微视觉系统(1)、第二显微视觉系统(2)和第三显微视觉系统(3)共同监测充气管(9)和靶丸(8)上的靶孔之间的空间位置关系，

最后，设定充气管(9)的运动距离，通过充气管微调辅助夹持件(4)使充气管(8)竖直向下运动，使充气管(9)插入到靶丸(8)上的靶孔内，完成靶丸、充气管的自动装配监测。