[发明专利]实训用机器人二维视觉系统

说明书

本发明提供了实训用机器人二维视觉系统，其使机器人可以通过视觉引导进行物料的抓取、设备的装配、物体的测量的教学内容，提高机器人的操作效率。实训台的上表面中心位置固装有机器人，实训台的上表面还设置有视觉模块、操作模块，所述视觉模块包括检测用底板、竖直向布置的镜头支撑架、光源控制器，所述检测用底板上表面布置有若干监测点，所述检测用底板上布置有所述镜头支撑架、光源控制器，所述镜头支撑架的顶部设置有相机，所述相机的镜头朝向下布置，所述镜头的外周环布有光源，所述光源通过内嵌于所述镜头支撑架内的线路连接所述光源控制器，所述相机的镜头取景范围涵盖下方操作模块的需操作位置。

技术领域

本发明涉及机器人实训的技术领域，具体为实训用机器人二维视觉系统。

背景技术

机器视觉领域已经广泛的应用到了工业制造与生产的各个领域，尤其是随着人工智能的发展，工业智能化中扮演了越来越重要的角色。然而在实际过程中，机器人在操作时，由于机器人的自身二维坐标和待操作模块的二维坐标间存在不同，使得机器人的二维视觉不够灵敏和高效，进而使得机器人整体操作效率不高。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了实训用机器人二维视觉系统，其使机器人可以通过视觉引导进行物料的抓取、设备的装配、物体的测量的教学内容，提高机器人的操作效率。

实训用机器人二维视觉系统，其特征在于：其包括实训台，所述实训台的上表面中心位置固装有机器人，实训台的上表面还设置有视觉模块、操作模块，所述视觉模块包括检测用底板、竖直向布置的镜头支撑架、光源控制器，所述检测用底板上表面布置有若干监测点，所述检测用底板上布置有所述镜头支撑架、光源控制器，所述镜头支撑架的顶部设置有相机，所述相机的镜头朝向下布置，所述镜头的外周环布有光源，所述光源通过内嵌于所述镜头支撑架内的线路连接所述光源控制器，所述相机的镜头取景范围涵盖下方操作模块的需操作位置；所述实训台的电控柜内设置有主机，所述主机内设置有二维视觉软件平台，所述二维视觉软件平台基于C#语言并联合halcon视觉软件和opencv视觉软件搭建开发而成，所述二维视觉软件平台包括有方案选择、系统参数、模板制作、相机标定四个模块，方案选择是用于配置方案所需的文件和调用库目录；系统参数用于上位机和机器人进行串口通信，各个基本参数的初始化；模板制作是通过学员训练样板的方式得到自己的样品；相机标定包括相机内外参的标定和手眼标定，用于获得相机和机器人坐标系的转换矩阵。

其进一步特征在于：

所述二维视觉软件平台还包括有显示设定界面，所述显示设定界面显示于工作台的外露显示器上，所述显示设定界面包括人机界面编辑窗口、图像显示窗口、参数设定窗口、代码窗口等，所述参数设定窗口显示CCD相机打开和关闭、采集图像的时间间隔，所述代码窗口根据需要显示源代码；

所述模板制作模块具体为通过镜头捕获的影响经过halcon视觉软件和opencv视觉软件的处理后，使得系统记住对应的模型的形态，并分析获得其对应的用于夹持的位置；

其具体操作过程如下：

a打开二维视觉软件平台的主界面，然后通过方案选择进行配置方案所需的文件和调用库目录；

b之后点击系统参数，设置机器人与上位机IP地址进行连接、并设置相机的初始参数；

c打开相机标定进行相机内外参数的标定及手眼标定；

d点击模块制作对布置在操作模块上的需要抓取的物品进行训练，获得物体的形态；

e通过halcon视觉软件和opencv视觉软件处理获得物体的中心坐标，将参数发送给机器人，之后机器人对物体进行抓取。