[发明专利]一种高效快速自动精准定位装置

权利要求书

1.一种高效快速自动精准定位装置，其特征在于，至少包括：

定位机构（100），所述定位机构（100）包括图像采集模块、跟踪提取模块、图像匹配模块和定位控制模块，所述图像采集模块用于负责视觉图像的采集，所述跟踪提取模块用于提取所述图像采集模块的跟踪图像特征寻找工件，所述图像匹配模块用于根据所述跟踪提取模块的工件位置识别定位机构（100）与工件的位置关系，确定工件的坐标，所述定位控制模块用于发布控制指令，传输信号；

机械设备（200），所述机械设备（200）用于通过串口接收定位机构（100）的定位控制信号，按照控制信号要求执行控制指令；

安装机构（300），所述安装机构（300）包括安装板（310），所述安装板（310）端部设有调节装置（320），所述调节装置（320）包括下连接板（321）和下连接板（321）堆叠设置的上连接板（322），所述下连接板（321）和所述上连接板（322）顶部均开设有滑槽（3210），所述滑槽（3210）内部滑动设有滑块（323），所述下连接板（321）内部的滑块（323）端部转动连接所述上连接板（322）端部，所述上连接板（322）顶部的滑块（323）端部转动连接有转块（324），所述转块（324）顶部设有固定框（330），所述固定框（330）内部设有定位机构（100）；

所述固定框（330）底部设有铰接叉（333），所述铰接叉（333）转动在所述转块（324）外壁，所述铰接叉（333）与所述转块（324）之间通过转轴转动连接。

2.根据权利要求1所述的高效快速自动精准定位装置，其特征在于：所述固定框（330）内部开设有空腔（331），所述空腔（331）内部滑动设有夹紧板（332），所述夹紧板（332）靠近端部的底部与所述空腔（331）内腔底部之间固定连接有限位弹簧（3321）。

3.根据权利要求2所述的高效快速自动精准定位装置，其特征在于：所述限位弹簧（3321）内部固定连接有固定杆（3322），所述固定杆（3322）内部滑动设有活动杆（3323），所述活动杆（3323）端部滑动伸出所述固定杆（3322）内部。

4.根据权利要求3所述的高效快速自动精准定位装置，其特征在于：所述夹紧板（332）底部设有缓冲板（3324），所述缓冲板（3324）采用弹性橡胶材质，所述缓冲板（3324）与所述夹紧板（332）之间固定连接有缓冲弹簧（3325）。

5.根据权利要求1所述的高效快速自动精准定位装置，其特征在于：所述固定框（330）外壁设有连接叉（334），所述连接叉（334）内部设有收卷杆（3340）。

6.根据权利要求1所述的高效快速自动精准定位装置，其特征在于：所述滑块（323）底部转动设有滚轮（3231），所述滚轮（3231）与所述滑槽（3210）内壁紧密贴合，所述滑块（323）顶部螺纹连接有螺杆（3232），两个所述螺杆（3232）端部分别转动在所述上连接板（322）底部和所述转块（324）底部。

7.根据权利要求1所述的高效快速自动精准定位装置，其特征在于：所述图像采集模块采用摄像机，所述跟踪提取模块采用特征提取算法。

8.根据权利要求1所述的高效快速自动精准定位装置，其特征在于：所述图像匹配模块采用区域匹配算法，包括以下步骤：

将工件特征作为模板图像，在视觉图像中搜索具有相同特性的对应点领域；

将模板图像的工件特征与视觉图像中的特征进行匹配对比；

匹配度计算公式为：

其中，D为匹配度值，K（i，j）为模板图像坐标点，S^k（i，j）为视觉图像的坐标点，w为图像尺寸；

采用图像坐标换算算法计算工件的坐标。

9.根据权利要求8所述的高效快速自动精准定位装置，其特征在于：所述图像坐标换算算法计算公式如下：

其中，（X’,Y’,Z’）为工件的实际坐标，（X,Y,Z）为工件视觉图像的世界坐标，△x和△y均为图像中心的偏移量，M是摄像机与机械设备（200）末端的坐标转换参数。