[发明专利]一种带机器视觉的井盖铣刨控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种带机器视觉的井盖铣刨控制系统及控制方法，主要包括机器视觉系统模组、作业视频监控模组、井盖位置识别控制模组、铣刨井盖控制模组、PLC控制组件、操作面板及远程手柄操作器；所述机器视觉系统模组与PLC控制组件信号连接并将拍摄的图像数据传输至PLC控制组件；作业视频监控模组分别与井盖位置识别控制模组及铣刨井盖控制模组数据连接并用于作业监测；井盖位置识别控制模组及铣刨井盖控制模组分别与PLC控制组件信号连接并分别用于井盖位置的精准识别及井盖铣刨的控制；所述操作面板及远程手柄操作器与PLC控制组件信号连接并用于对PLC控制组件下达操作指令，使得PLC控制组件对其它各模组发送对应的控制信号。

技术领域

本发明涉及路面养护技术领域，具体涉及一种带机器视觉的井盖铣刨控制系统及控制方法。

背景技术

铣刨路面井盖周围是井盖路面养护中的一个重要工序。目前市场上大多数井盖铣刨设备是通过操作员根据井盖形状人工放好石飞线标记去控制设备作业，人工操作控制铣刨切割，铣刨切割面不好控制，时大时小，铣刨切割大了浪费工时、材料，铣刨切割小了又影响施工质量，又要去补铣刨切割没有到位的地方，这样浪费工时和材料。作业过程中要注意力时时保持高度集中，作业误差范围随意性大，操作起来难度大、劳动强度大，施工效率低，成本高。因此有必要对现有井盖铣刨设备设备进行改进，为克服以上铣刨缺点，这就要求有一种操作起来容易且能根据井盖现场形状借助机器视觉作出智能化识别而规划出作业轨迹的控制系统。目前，能够满足这种路面养护需求带机器视觉铣刨井盖周边的控制系统尚未见报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种带机器视觉的井盖铣刨控制系统及控制方法，该系统能根据路面井盖形状借助机器视觉自动去识别井盖形状和位置，自动确定井盖现场井盖中心位置，自动规划铣刨作业轨迹，然后按规划的作业轨迹去执行井盖周围铣刨作业。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种带机器视觉的井盖铣刨控制系统，用于控制铣刨切割装置按铣刨井盖周围执行路径算法程序进行自动铣刨作业，主要包括机器视觉系统模组、作业视频监控模组、井盖位置识别控制模组、铣刨井盖控制模组、PLC控制组件、操作面板及远程手柄操作器；所述机器视觉系统模组与PLC控制组件信号连接并将拍摄的图像数据经计算处理后传输至PLC控制组件；所述作业视频监控模组分别与井盖位置识别控制模组及铣刨井盖控制模组数据连接并用于作业监测；所述井盖位置识别控制模组及铣刨井盖控制模组分别与PLC控制组件信号连接并分别用于井盖位置的精准识别及井盖铣刨的控制；所述操作面板及远程手柄操作器与PLC控制组件信号连接并用于对PLC控制组件下达操作指令，使得PLC控制组件对其它各模组发送对应的控制信号；所述PLC控制组件主要包括CPU模块和运动控制模块。

进一步地，所述机器视觉系统模组主要包括视觉专用电源、视觉相机、视觉计算机和GRB显示器，所述视觉专用电源给视觉相机提供相机拍照所需的光源，视觉相机为用于拍照的视觉终端设备，所述视觉计算机处理相机拍照的图像数据及进行算法处理输出所需结果，所述GRB显示器用于显示算法处理输出所需结果。

进一步地，所述井盖位置识别控制模组主要包括井盖弧形检测传感器X1和X2、检测井盖弧测传感器机构垂直油缸、井盖半径伺服SM2及X-Y轴直角坐标机构转动伺服SM1；所述井盖弧形检测传感器X1和X2安装在检测井盖弧测传感器机构垂直油缸的机构架上并随着检测井盖弧测传感器机构垂直油缸的升降而上下运动，所述井盖半径伺服SM2根据设定的井盖半径控制移动检测井盖弧测传感器机构垂直油缸的机构架，从而调节X-Y轴直角坐标中心与井盖弧形检测传感器X1和X2的距离，所述X-Y轴直角坐标机构转动伺服SM1可控制X-Y轴直角坐标机构转动；所述井盖位置识别控制模组的输入输出IO与CPU模块相连，进行输入输出IO数据控制与显示，X-Y轴直角坐标机构转动伺服SM1与井盖半径伺服SM2通过CAN总线与运动控制模块相连、通过模块内部总线与CPU模块相连进行数据的交互。