[发明专利]一种基于机器视觉技术的智能桌面式机械臂系统

说明书

技术领域

本发明涉及自动机械技术领域，尤其是涉及一种基于机器视觉技术的智能桌面式机械臂系统。

背景技术

机器人技术得到了快速的发展，各行各业都有其广泛应用，如：工业制造、生物医疗、紧急救灾等。音乐可以让人消除工作紧张、减轻生活压力、避免各类慢性疾病，所以聆听音乐、鉴赏音乐，是现代人极为普遍的生活调剂。积木玩具的搭建，充满了乐趣，是现代儿童普遍流行的一种儿童游戏。

如果有一种可以自主弹奏电子琴并且可以自主搭建积木玩具的桌面式机械臂系统，对于音乐爱好者，该系统将提供一种现代化的享受生活、评鉴音乐方式，甚至可以帮助歌手在演出时进行电子琴的弹奏，节省人力又不失高端、华丽；对于儿童，该机械臂系统可以完成积木玩具的搭建，给好玩的小朋友们带来无穷乐趣。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种组件简单、成本低廉的基于机器视觉技术的智能桌面式机械臂系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于机器视觉技术的智能桌面式机械臂系统，用于对桌面上应用模块进行识别并操控应用模块，所述的智能桌面式机械臂系统包括上位机、下位机、机械臂与摄像头，所述的摄像头与上位机连接，所述的上位机还与下位机连接，所述的下位机与机械臂连接；所述的摄像头拍摄桌面上应用模块的实时图像并传送给上位机，所述的上位机包括相互联系的图像处理模块、动作指令模块与计算模块，所述的上位机图像处理模块识别桌面上应用模块的图像，动作指令模块根据桌面上应用模块的实时图像信息生成动作指令，计算模块根据动作指令自动生成机械臂末端每一时刻的位置坐标，并且计算模块将机械臂末端每一时刻的位置坐标信息传递给下位机，下位机根据机械臂末端每一时刻的位置坐标信息控制机械臂移动到每一时刻的指定位置坐标，实现对桌面上应用模块的操控。

进一步的，本发明的智能桌面式机械臂系统尤其适用于应用模块具体为已打开应用程序页面的智能终端的情形。

所述的桌面上应用模块具体为已打开应用程序页面的智能终端，所述的上位机的图像处理模块识别智能终端上应用程序页面的图像，动作指令模块根据桌面上智能终端上应用程序页面的实时图像信息生成动作指令，计算模块根据动作指令自动生成机械臂末端每一时刻的位置坐标，并且计算模块将机械臂末端每一时刻的位置坐标信息传递给下位机，下位机根据机械臂末端每一时刻的位置坐标信息控制机械臂移动到每一时刻的指定位置坐标，实现对智能终端上应用程序页面的操控。

更近一步地，所述的桌面上应用模块具体为已打开电子琴操作界面的智能手机，所述的摄像头拍摄桌面上智能手机上电子琴操作界面的实时图像并传送给上位机，所述的上位机的图像处理模块识别智能手机上电子琴操作界面上的按键位置，动作指令模块根据智能手机上电子琴操作界面的实时图像信息生成每一时刻的按键顺序指令，计算模块基于运动学逆解程序根据电子琴操作界面上的按键位置解算出机械臂对应的关节转角，并且计算模块将机械臂对应的关节转角信息传递给下位机，下位机控制机械臂关节运动到关节对应角度，从而实现对电子琴进行弹奏。

进一步的，本发明的智能桌面式机械臂系统尤其适用于应用模块具体为积木玩具的情形。

所述的桌面上应用模块具体为桌面上的积木玩具，所述的摄像头拍摄桌面上积木玩具的实时图像并传送给上位机，所述的上位机的图像处理模块识别桌面上积木玩具形状和位置，动作指令模块根据桌面上积木玩具形状和位置信息自动生成每一时刻的机械臂末端吸盘位置，计算模块基于运动学逆解程序根据位置坐标解算出机械臂对应的关节转角，并且计算模块将机械臂对应的关节转角信息传递给下位机，下位机控制机械臂关节运动到关节对应角度，从而使机械臂末端吸盘吸取积木进行积木搭建。

所述的摄像头与上位机之间通过数据线进行连接。

所述的上位机与下位机之间通过数据线进行连接。

进一步地，所述的上位机上设有两个USB接口，分别与下位机和摄像头连接。

所述的上位机为可以直接发出操控命令的计算机。

所述的下位机为直接控制设备获取设备状况的计算机。

所述的机械臂为自动机器人领域常用机械臂。