一种双目视觉6轴机器人引导系统的制作方法

本发明涉及机器人技术领域，具体为一种双目视觉6轴机器人引导系统。

背景技术：

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动；圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩；关节型的臂部有多个转动关节。工业机器人按执行机构运动的控制机能，又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业；连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动，适用于连续焊接和涂装等作业。

对物体的立体感知过程，物体位置的抓取往往采用单ccd拍照的模式或者用肉眼获取的工作模式，但是此工作模式在精确跟踪、三维信息恢复、目标精度测量等方面存在较大的缺陷。

之前的作业模式不能对产品位置进行数据精确量化、不能测量双目视觉引导的精度，不能对数据标准和测量值进行有效保存，无法数字化的统计物体位置，这就使得工业机器人工作的精准度受到了限制，无法满足高精度高效率的生产，故提出一种双目视觉6轴机器人引导系统来解决上述问题。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种双目视觉6轴机器人引导系统，具备可实现自动分选、并可生成数据报表，实现自动化检测，大大提高生产效率、提升产品检测品质等优点，解决了之前的作业模式不能对产品位置进行数据精确量化、不能测量双目视觉引导的精度，不能对数据标准和测量值进行有效保存，无法数字化的统计物体位置的问题。

(二)技术方案

为实现上述可实现自动分选、并可生成数据报表，实现自动化检测，大大提高生产效率、提升产品检测品质的目的，本发明提供如下技术方案：一种双目视觉6轴机器人引导系统，包括用于搬运货物的六轴机器人、左侧ccd相机、右侧ccd相机和用于货物输送的工作平台，所述六轴机器人包括安装在车间地面上的机器人机体和与机器人机体链接的机械臂，所述左侧ccd相机与右侧ccd相机分别活动连接在机械臂输出端的左右两侧，所述工作平台位于机械臂输出端的正下方，且所述左侧ccd相机与右侧ccd相机均正对工作平台的顶部。

优选的，所述六轴机器人的型号为爱普生c4-a901s工业机器人，该工业机器人的额定负载为1kg，最大负载为最大4kg，该工业机器人的标准循环时间为0.47s，该工业机器人的重复定位精度为正负0.03mm运动自由度为台面安装，该工业机器人的臂长为900mm，该工业机器人的本体重量(不含线缆重)为29kg。

优选的，所述左侧ccd相机与右侧ccd相机均可绕六轴机器人的机械臂进行多方位转动。

优选的，所述左侧ccd相机的输出端与右侧ccd相机的输出端均与外设的计算机的输入端电连接，所述计算机的内部包括转换器、处理器、对比模块、提取模块和存储器，所述左侧ccd相机的输出端与右侧ccd相机的输出端均与转换器的输入端电连接，所述转换器的输出端与处理器的输入端电连接，所述处理器与对比模块双向电连接，所述处理器与提取模块双向电连接，所述对比模块与存储器双向电连接，所述提取模块与存储器双向电连接。

优选的，所述工作平台的内部包括用于分拣货物的自动分选装置、电源自动导通装置和用于usb连接的usb自动插拔机构，所述处理器的输出端与自动分选装置的输入端电连接，所述处理器的输出端与usb自动插拔机构的输入端电连接。

优选的，所述左侧ccd相机与右侧ccd相机的底部均固定连接有测试底座，所述测试底座的内部设置有用于观察数据的手机，所述手机的输入端与处理器的输出端信号连接。

优选的，所述工作平台的顶部设置有用于对货物进行监测的拍摄区，且左侧ccd相机与右侧ccd相机分别位于拍摄区的左右两侧。

优选的，所述转换器的型号为adc0809，由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型a/d转换器、逐次逼近寄存器、逻辑控制和定时电路组成。

优选的，所述处理器的型号为为at89s52单片机，单片机at89s52提供以下标准功能：8kb字节flash闪存储存器，256字节内部ram，32个i/o口线，3个16位定时/计数器，一个6向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种双目视觉6轴机器人引导系统，具备以下有益效果：

1、该双目视觉6轴机器人引导系统，通过工作平台可以完成对货物的输送和分选，增加了货物分选和运输的效率，而通过六轴机器人可以大大的增加货物的运输效率，提高货物生产的效率，增加整个生产线的生产效率。

2、该双目视觉6轴机器人引导系统，通过左侧ccd相机配合右侧ccd相机对工作平台上的货物进行拍照，拍照后的信息传输给计算机进行分析计算，可以对货物的位置信息进行数据精确量化，还对数据标准和测量值进行有效保存，可以通过数字化的统计物体位置，能够大大的增加对货物检测的精度。

附图说明

图1为本发明提出的一种双目视觉6轴机器人引导系统结构示意图；

图2为本发明提出的一种双目视觉6轴机器人引导系统的系统结构示意图。

图中：1六轴机器人、2左侧ccd相机、3右侧ccd相机、4工作平台。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，一种双目视觉6轴机器人引导系统，包括用于搬运货物的六轴机器人1、左侧ccd相机2、右侧ccd相机3和用于货物输送的工作平台4，六轴机器人1包括安装在车间地面上的机器人机体和与机器人机体链接的机械臂，左侧ccd相机2与右侧ccd相机3分别活动连接在机械臂输出端的左右两侧，工作平台4位于机械臂输出端的正下方，且左侧ccd相机2与右侧ccd相机3均正对工作平台4的顶部。

其中，六轴机器人1的型号为爱普生c4-a901s工业机器人，该工业机器人的额定负载为1kg，最大负载为最大4kg，该工业机器人的标准循环时间为0.47s，该工业机器人的重复定位精度为正负0.03mm运动自由度为台面安装，该工业机器人的臂长为900mm，该工业机器人的本体重量不含线缆重为29kg，该工业机器人包括多个转动轴，保证机械臂的活动范围，增加夹持货物的范围，使得工业机器人的工作范围更大。

其中，左侧ccd相机2与右侧ccd相机3均可绕六轴机器人1的机械臂进行多方位转动，左侧ccd相机2和右侧ccd相机3可以多方位转动，使得左侧ccd相机2和右侧ccd相机3的拍摄范围更大，能够有效保证工作平台4上的货物始终位于左侧ccd相机2和右侧ccd相机3的拍摄范围内。

其中，左侧ccd相机2的输出端与右侧ccd相机3的输出端均与外设的计算机的输入端电连接，计算机的内部包括转换器、处理器、对比模块、提取模块和存储器，左侧ccd相机2的输出端与右侧ccd相机3的输出端均与转换器的输入端电连接，转换器的输出端与处理器的输入端电连接，处理器与对比模块双向电连接，处理器与提取模块双向电连接，对比模块与存储器双向电连接，提取模块与存储器双向电连接，左侧ccd相机2和右侧ccd相机3将拍摄到的图像传输给转换器，转换器对图像信号进行转换，将图像信号转换为处理器能够分析计算的信号，处理器对转换后的信号进行分析处理并将信号传输给对比模块，对比模块配合提取模块将处理器传输过来的信号与存储器内的信号进行分析对比，完成对货物位置的数据化精准化定位。

其中，工作平台4的内部包括用于分拣货物的自动分选装置、电源自动导通装置和用于usb连接的usb自动插拔机构，处理器的输出端与自动分选装置的输入端电连接，处理器的输出端与usb自动插拔机构的输入端电连接，usb插拔机构用于左侧ccd相机2和右侧ccd相机3上的数据线与计算机的连接和分离，使得左侧ccd相机2和右侧ccd相机3与计算机的连接与分离更加方便，自动分选装置可以完成对货物的高效自动分选。

其中，左侧ccd相机2与右侧ccd相机3的底部均固定连接有测试底座，测试底座的内部设置有用于观察数据的手机，手机的输入端与处理器的输出端信号连接，通过手机可以很方便的实时观察计算机上传输过来的货物位置信息，能够使得工作人员对货物的信息得到更加精确的了解。

其中，工作平台4的顶部设置有用于对货物进行监测的拍摄区，且左侧ccd相机2与右侧ccd相机3分别位于拍摄区的左右两侧，保证对货物的拍摄效果，使得货物始终位于两个相机的拍摄范围内。

其中，转换器的型号为adc0809，由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型a/d转换器、逐次逼近寄存器、逻辑控制和定时电路组成，该转换器体积小，转换速率高，转换精度也很高，且成本低廉。

其中，处理器的型号为为at89s52单片机，单片机at89s52提供以下标准功能：8kb字节flash闪存储存器，256字节内部ram，32个i/o口线，3个16位定时/计数器，一个6向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路，该处理器的处理分析速率很快，且体积较小，处理精度高，便于安装使用，且成本低廉，减少了生产所需的成本。

综上所述，该双目视觉6轴机器人引导系统，通过左侧ccd相机2配合右侧ccd相机3对工作平台4上拍摄区内的货物进行多方位拍摄，由于左侧ccd相机2和右侧ccd相机3检测到的是货物在图像空间中的坐标，且该目标只有2个自由度，单位为像素，而空间物体为6个自由度，采用人眼视觉的原理，采用双相机通过双目立体视觉技术可以恢复物体6个自由度信息，通过计算机对左侧ccd相机2和右侧ccd相机3拍摄到的图像建立数学模型，可以确定模型中的固定参数，从而可以加将图像空间映射到机器人空间，然后通过六轴机器人1可以对精准定位后的货物进行夹取、搬运和检测，大大提高生产效率、提升产品检测品质。

并且，左侧ccd相机2与右侧ccd相机3均与计算机连接，手机放置于左侧ccd相机2和右侧ccd相机3下端设置的测试底座内，用于实时对货物位置的观察，通过usb自动插拔机构对数据线进行插拔，实现左侧ccd相机2和右侧ccd相机3与计算机的连接和分离，在usb自动插拔后，数据线连通到相机处，相机拍摄物体具体位置，然后由相机拍摄图片由计算机进行分析处理，最终抓取物体精确位置。

物体从第一工位逐步由机械手向后工位移动，每个工位的拍摄结果电脑会进行记录。

具体操作步骤如下：

a、上工段投料至待料位；b、装填完成后电机旋转位旋转，使得产品旋转至程序下载区进行程序下载；c、程序下载完成后，左侧ccd相机2和右侧ccd相机3对货物进行拍摄，拍摄得到图像通过计算机分析定位，六轴机器人1对定位后的货物进行夹取和检测等工作；d、各工位测量结果均有计算机记录，数据上传至计算机，。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。