[发明专利]一种用于卡合装配的视觉引导系统及方法

说明书

本公开提供了一种用于卡合装配的视觉引导系统及方法，包括视觉系统、控制器和机器人系统，所述视觉系统被配置为获取待装配工件的图像，并进行处理得到合适的视觉反馈信息，根据视觉反馈信息，由所述控制器得到控制输入，机器人系统接收输入指令执行相应的装配操作；在该视觉引导系统下，对于流水线工作台上任意位置和姿态的工件均可完成自动化装配，提高了卡合装配效率和容错率，克服了传统卡合装配自动生产线工件损坏率高的痛点。

技术领域

本公开涉及一种用于卡合装配的视觉引导系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

低压电器的卡合装配环节是直接影响产品质量的关键工序，对提高产品的耐用性，寿命以及整体质量具有重要意义。而以低压电器为代表的小件卡合装配工作具有工序复杂、空间紧凑以及产品换型频繁的特点。

目前，自动生产线主要以将待装配工件摆放成固定统一的位置和姿态后进行装配为主，由于低压电器材料大多为绝缘塑料，稍有偏差就会造成工件损坏，导致产品故障率居高不下，加上我国劳动力相对便宜，故大多企业采用人工手动装配。但是随着国内经济的快速发展及人力成本的提高，我国制造业的传统优势正在逐渐衰减，从长远来看，利用机器人或自动化设备的途径，无疑是传统制造业脱离上述约束的有效途径之一。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种用于卡合装配的视觉引导系统及方法，本公开能够克服传统卡合装配自动生产线工件损坏率高的问题。

根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：

一种用于卡合装配的视觉引导系统，包括：视觉系统、控制器和机器人系统，其中：

所述视觉系统被配置为获取待装配工件的图像，并进行处理得到合适的视觉反馈信息，根据视觉反馈信息，由所述控制器得到控制输入，机器人系统接收输入指令执行相应的装配操作。

作为进一步的限定，所述视觉系统包括工控机、图像采集模块和工作台，所述图像采集模块设置于工作台的上端，正对所述工作台，所述工控机连接所述图像采集模块，并接收拍摄的工作台上方的工件图像，进行目标位姿解算和坐标系转换。

作为进一步的限定，所述工控机被配置为采用中值滤波法对工件图像进行平滑，增强图像对比度，选择合理的阈值，将图像内的所有像素点与阈值比较，进行图像二值化，进行特征提取与匹配，进行位姿解算和坐标系转换。

一种用于卡合装配的视觉引导方法，获取待装配工件的图像，并进行处理得到视觉反馈信息，根据视觉反馈信息，得到控制输入，根据所述控制输入指令控制机器人机械臂或机械手动作，执行相应的装配动作。

作为进一步的限定，所述视觉反馈信息的得到过程包括：采用中值滤波法对工件图像进行平滑，增强图像对比度，选择合理的阈值，将图像内的所有像素点与阈值比较，进行图像二值化，进行特征提取与匹配，进行位姿解算和坐标系转换。

作为更进一步的限定，对工件图像对比度增强的过程为，对所有滤波后的输入图像进行对比度增强的函数的操作，得到对比度增强后的输出图像。

作为更进一步的限定，采用全局阈值分割法进行图像分割，其包括两个阶段：首先需要选择合理的阈值，然后将图像内的所有像素点与阈值比较，将大于阈值的像素点归类于第一区域，小于或者等于阈值的像素点的灰度归类于第二区域。

作为更进一步的限定，进行特征提取的过程中，采用差分法提取模板图像，拍摄一幅前景图像和一幅背景图像，将两幅图像相减得到包含待装工件的模板图像。

作为更进一步的限定，进行特征匹配的过程中，采用基于灰度相关的模板匹配算法，相似性度量准则采用SSD算法，找出最小的SSD值处即为目标所在位置。