[发明专利]基于视觉定位的纸塑复合袋差速纠偏方法及系统

权利要求书

1.一种基于视觉定位的纸塑复合袋差速纠偏方法，其特征在于，所述基于视觉定位的纸塑复合袋差速纠偏方法包括：

由视觉定位系统探测纸塑复合袋在平台上的偏移和倾角，由纠偏执行模块采用S加减速的纠偏方法先将纸塑复合袋位置纠偏到中心线，再采用S差速法将纸塑复合袋倾角纠偏到水平位置；

S加减速的纠偏方法包括：

位置纠偏，左右两侧皮带均以S型曲线开始减速，直到两侧皮带均减速为0；左右两侧皮带速度大小不同，位置纠偏速度曲线围成的面积即为左侧皮带较右侧多前进的距离，该距离由纸塑复合袋偏移量和倾角计算得到，即有：

L(V_l)-L(V_r)＝D_p(d,θ)

其中，L(V_i)表示皮带以速度V_i在位置纠偏时间段内的位移；V_l为左侧皮带速度；V_r为右侧皮带速度；D_p(d,θ)表示纸塑复合袋纠正位置偏移时一侧较另一侧多前进的距离；位置纠偏开始时，两侧皮带同时开始减速；防止纸塑复合袋一侧速度为0一侧不为0而产生褶皱，位置纠偏结束时，两侧速度同时降为0，然后开始角度纠偏；

所述S差速法包括如下步骤：

角度纠偏，两侧皮带速度大小相等，方向相反，均先加速后减速；纸塑复合袋开始旋转，抵消纸塑复合袋原始倾角和位置纠偏新增倾角，即有：

L(V_l)＝D_a(d,θ)

其中，L(V_l)为角度纠偏过程中左侧皮带的位移；D_a(d,θ)为纠正倾角时纸塑复合袋一侧前进的距离；

纠正完位置偏移和倾角后，纸塑复合袋纠偏动作完成，此时两侧皮带速度均为0，最后两侧皮带加速至传送速度V_p，将纸塑复合袋平送出纠偏装置，开始缝纫和印刷；

由视觉定位系统探测纸塑复合袋在平台上的偏移和倾角后，还需进行压力数据库获取，根据获取的压力数据库数据调节皮带压力，压力正常，由纠偏执行机构采用S加减速的纠偏方法先将纸塑复合袋位置纠偏到中心线，再采用S差速法将纸塑复合袋倾角纠偏到水平位置；若纠偏的位置、倾角不满足生产需要，返回皮带压力调节步骤；所述压力数据库获取采用有限元静态屈曲计算的方法，针对不同的纸塑复合袋，以其屈曲发生的最大变形作为纸塑复合袋不产生褶皱作为计算依据，反求出此时作用在纸塑复合袋上且处于各姿态时皮带的最大压力，以此由磁力产生的作用在皮带上的最大压力作为纠偏中皮带压力控制的参数，每一个工况，复合袋屈曲变形已知，磁力大小固定；

或采用动态有限元方法结合BP神经网络法进皮带压力预测；根据每次纸塑复合袋的工况，包括电流大小、皮带间距大小、带速、摩擦状况，采用动态有限元方法进行模拟，得到每一个工况下的皮带压力；采用正交试验的方法进行工况数据的组合，并依次进行有限元动态模拟，得到一个工况对应下的皮带压力的集合；再运用BP神经网络的方法进行训练，建立较精准的基于工况参数的人工神经网络的皮带压力的数学映射模型；再以此训练好的数学映射模型代入到新的工况中，得到每次具体工况下的考虑电流大小、皮带间距大小、带速、摩擦状况的皮带压力，完成压力数据库的建立。

2.如权利要求1所述的基于视觉定位的纸塑复合袋差速纠偏方法，其特征在于，所述基于视觉定位的纸塑复合袋差速纠偏方法具体包括：

步骤一，探测纸塑复合袋在平台上的偏移和倾角，若纸塑复合袋在套袋工位发生位置偏移和倾斜，则传送到纠偏工位，并进行拍摄纸塑复合袋的图像；

步骤二，所述图像经过获取ROI、图像预处理和直线提取后，计算出纸塑复合袋的中心位置和倾角，将位置信息传递给纠偏执行模块；

步骤三，纠偏执行模块调整皮带间距，并根据纸塑复合袋倾角设定合适的皮带压力，然后判断纸塑复合袋是否有位置偏移，若存在位置偏移，纠偏速度控制器控制两侧皮带速度及方向；

步骤四，纠正纸塑复合袋旋转偏移的位置；

步骤五，位置偏移纠正后，判断纸塑复合袋是否有角度倾斜，若存在倾斜，纠偏速度控制器采用S差速法角度纠偏控制两侧皮带速度大小相等、方向相反，纸塑复合袋中心位置不变，只改变倾角；

步骤六，纸塑复合袋的位置和倾角纠偏结束后，将纸塑复合袋送到缝合工位进行缝合。