[发明专利]一种智能制造生产线中机器人臂调整的方法及系统

权利要求书

1.一种智能制造生产线中机器人臂调整的方法，其特征在于，包括应用于智能制造的控制设备和多个工业机器人，所述控制设备包括设备本体和位于设备本体上的集中控制器，所述集中控制器包括：显示模块、中央处理器、USB模块、DiiVA菊链模块、DiiVA交换模块、同轴线缆接口，其中：所述显示模块连接着中央处理器，所述中央处理器与所述USB模块基于通讯线路连接着，所述中央处理器与所述DiiVA菊链模块基于以太网和HDMI线连接着，所述DiiVA菊莲模块与所述DiiVA交换模块基于DiiVA线连接着，所述中央处理器和所述DiiVA菊莲模块基于内置集成电路I2C方式并联接入到同轴线缆接口上，所述同轴线缆接口基于同轴线缆接机器臂上的控制模块；所述多个工业机器人上的每一个工业机器人设置有视觉系统和位于机器臂上的控制模块，所述视觉系统接入所述DiiVA交换模块，所述方法包括：

基于所述视觉系统上的光学取景器采集工业机器人上的数字视频帧；

将所述数字视频帧基于所述DiiVA菊莲模块传输至中央处理器上；

中央处理器是识别所述数字视频帧的图像坐标系内的从跟踪点延伸至与图像特征相关联的目标点的跟踪向量；

将所述跟踪向量映射到所关联的机器人坐标系构建的配置空间内；

从所述跟踪向量在所述配置空间内的所述映射导出所述机器人坐标系内的机器臂姿态；

根据所述机器臂姿态得出所述机器臂的实际位置关系以及实际旋转角度信息；

中央控制处理器根据所述机器臂的实际位置关系以及实际旋转角度信息调整机器臂的运动轨迹命令，所述运动轨迹命令包括机器臂上每个关节的理论位置关系和理论旋转角度；

将所述运动轨迹命令基于所述同轴线缆接口发送到机器臂上的控制模块。

2.如权利要求1所述的智能制造生产线中机器人臂调整的方法，其特征在于，所述DiiVA交换模块连接着多路输入源以及多路输出源，所述DiiVA交换模块基于控制命令控制多路输入源和多路输出源间的切换，完成输入源向输出源的音视频输入，所述多路输入源中的每一路输入源可接入一路工业机器人的视觉系统。

3.如权利要求1所述的智能制造生产线中机器人臂调整的方法，其特征在于，所述显示模块与所述中央处理器之间基于可扩展驱动芯片连接在一起。

4.如权利要求1所述的智能制造生产线中机器人臂调整的方法，其特征在于，所述基于所述视觉系统上的光学取景器采集工业机器人上的数字视频帧包括：

视觉系统采用颜色直方图、纹理特征建立高斯混合背景模型；

采用基于区域的方法检测机器臂的运动轨迹；

获取所述机器臂所在区域的图像信息。

5.如权利要求4所述的智能制造生产线中机器人臂调整的方法，其特征在于，所述采用基于区域的方法检测机器臂的运动轨迹包括：

获取目标区域内初始状态视频背景；

获取目标区域下视频的动态图像帧；

基于初始状态视频背景采用减除法分离出当前机器臂的运动目标。

6.如权利要求1所述的智能制造生产线中机器人臂调整的方法，其特征在于，所述USB模块：USB接头、电源共模滤波模块、信号共模滤波模块、电源差模滤波模块、信号差模滤波模块以及静电保护模块，所述USB接头连接着电压共模滤波模块和信号共模滤波模块，所述电源共模滤波模块连接着电源差模滤波模块，所述信号共模滤波模块连接着信号差模滤波模块，所述电源差模滤波模块和所述信号差模滤波模块连接着所述静电保护模块。