本发明涉及飞行视觉定位系统，尤其涉及一种飞行视觉定位器、飞行视觉定位方法及机器人，属于飞行视觉定位领域。
背景技术
飞行视觉定位系统主要利用光学视觉系统对物体拍照取相，以对物体的位置和角度进行定位。飞行视觉定位系统在自动化领域得到广泛应用。
示例性的，当机器人进行物料搬运或转移的时候，一般都需要光学视觉系统在物料正下方对物料进行拍照，以便于对物料的位置和角度等进行定位，然后在放置物料的时候进行位置和角度的修正。
飞行相机是视觉方案的一种，有别于其他视觉方案，它的特点是飞行相机在对机器人拾取物料进行拍摄和分析的时候，不影响机器人的行走路线，不延长运动路径，从而可以提高机器人工作效率。
飞行相机现有的流行方案，是在机器人工作头上安装拾料机构和相机，相机一般不能面对拾料结构正下方，所以不能直接通过拍照获取物料正下方的信息。其解决的方法是在工作头上再安装一面可移动的反射镜，机器人拾取物料后，通过动态控制反射镜，将物料的正下方图相反射给相机，进行拍照并分析。这个过程都在工作头运动过程中实现的，不影响机器人行走路线。
因为飞行相机能免在很大程度上提高工作效率，在许多讲究效率的领域，如在smt贴片机领域中应用较多。
现有技术中的飞行相机，都需要在拾料机构和相机之间，安装一个可移动的反射镜实现光路的变换。这种结构将使机器人结构复杂、运动部件较多，增高了机器人的使用成本，并且，不利于机器人的维护。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、便于维护的一种飞行视觉定位器。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种飞行视觉定位器，包括取相器和反射镜，取相器在第一位置与第二位置之间往复运动，所述反射镜位于所述第一位置与所述第二位置之间，并且，所述取相器在所述第一位置与所述第二位置之间移动的过程横跨所述反射镜，所述反射镜反射目标位置的光线至取相器，所述取相器在所述第一位置与所述第二位置之间移动时获取所述反射镜内的物像。
本发明所述的一种飞行视觉定位器，取相器在第一位置与第二位置之间移动，并且取相器横跨反射镜，反射镜反射目标位置的光线至取相器，取相器对反射镜内的物像取像，从而可以在取相器不停止移动的情况下对物体背离取相器的一面进行取相。该方案相对于现有技术，不需要设置驱动反射镜移动的机构，从而大大简化了飞行视觉定位器的结构，有利于飞行视觉定位器的维护，降低了飞行视觉定位器的使用成本。
优选的，所述反射镜与水平面的夹角为所述取相器与水平面的夹角的一半。
该方案有利于取相器的取相，取相器可以获取更为清晰的图相，优化了飞行视觉定位器的性能。
优选的，所述取相器与水平面的夹角为45度，所述反射镜与水平面的夹角为22.5度。
该角度有利于取相器及反射镜的装配，飞行视觉定位器便于维护。
优选的，该飞行视觉定位器还包括触发取相器取相的触发器，触发所述触发器所述取相器取相。
触发器的设置主要用于控制取相器取相，优化了取相器的操作性能。
优选的，该飞行视觉定位器还包括补光器，所述补光器对目标位置补光。
补光器主要用于对目标位置补光，以使取相器可以获取更为清晰的图相。
本发明还提供了一种飞行视觉定位方法，包括以下步骤：
s10：安装取相器和反射镜；
s20：取相器在第一位置与第二位置之间往复运动，并且取相器横跨所述反射镜，反射镜反射目标位置的光线至取相器；
s30：取相器在第一位置与第二位置之间移动时获取反射镜内的物像。
本发明提供的一种飞行视觉定位方法，取相器在第一位置与第二位置之间移动，并且取相器横跨反射镜，反射镜反射目标位置的图相至取相器，由取相器对目标位置取像。该方案不需要移动反射镜的位置即可对目标位置取像，尤其适用于对物体背离取相器的一侧进行取相。
优选的，所述s30中取相器在取相时采用补光器对目标位置补光。
补光器主要用于对目标位置补光，以使取相器可以获得更为清晰的图相。
一种机器人，包括视飞行觉定位器，所述飞行视觉定位器为上述技术方案公开的飞行视觉定位器。
本发明提供的一种机器人，采用上述方案公开的飞行视觉定位器对目标位置取相，该方案相对于现有技术，不需要在机器人上增设驱动反射镜的驱动机构，从而简化了机器人的结构，有利于机器人的维护。另外，不设驱动反射镜的驱动机构，可以提高机器人运行时的稳定性能，优化了机器人的性能。
优选的，该机器人还包括机架和取料器，所述取料器在第一位置与第二位置之间移动，所述反射镜固定于所述机架上。
反射镜固定于机架上，反射镜装配方便且固定牢固，提高了机器人的稳定性能。
优选的，所述取相器固定于所述取料器上，并且，所述取相器随所述取料器移动。
取相器固定于取料器上，由取料器带动取相器移动，取相器与取料器的同步性能好，优化了机器人的性能。
本发明提供的一种飞行视觉定位器，采用反射镜将光线反射至取相器，从而可以方便地对物体背离取相器的一侧取相，简化了飞行视觉定位器的结构。
本发明提供的一种飞行视觉定位方法，采用反射镜将光线反射至取相器，该方案适用于对物体背离取相器的一侧进行取相。
本发明提供的一种机器人，利用反射镜将物体背离取相器的一侧的光线反射至取相器，取相器可以方便地对物体背离取相器的一侧进行取相，简化了机器人的结构，机器人便于维护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2是机架的示意图。
标号说明：
1、取相器，2、反射镜，3、触发器，4、补光器，100、机架，101、取料器，102、导轨，103、机械手臂。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1
如图1，一种飞行视觉定位器，包括取相器1和反射镜2，取相器1在第一位置与第二位置之间往复运动，所述反射镜2位于所述第一位置与所述第二位置之间，并且，所述取相器1在所述第一位置与所述第二位置之间移动的过程横跨所述反射镜2，所述反射镜2反射目标位置的光线至取相器1，所述取相器1在所述第一位置与所述第二位置之间移动时获取所述反射镜2内的物像。
取相器1可以为工业相机等具有拍照功能的装置，取相器1为现有技术中常规装置，其具体结构在此不再展开叙述。
反射镜2主要用于反射物体的光线至取相器1，由取相器1对反射镜2内的物像进行拍照，以获取物体的位置、角度等信息。
需要对物体背离取相器1的一侧进行取相时，使物体位于取相器1与反射镜2之间，反射镜2即可将物体背离取相器1的一侧的物像反射至取相器1，由取相器1进行取相。此时，反射镜2与物体之间或者取相器1与反射镜2之间具有一定夹角，以避免物体遮挡反射镜2反射的光线，利于取相器1取相。
本实施例公开的技术方案由于利用反射镜2对物体的光线进行反射，由取相器1对反射镜2内的物像取像，该方案中取像器的位置在第一位置与第二位置之间往复运动，而反射镜2的位置不需要变化，利用反射镜2可以方便地对物体背离取相器1的一侧进行取相，简化了飞行视觉定位器的结构、飞行视觉定位器便于维护。
实施例2
本实施例结合实施例1，限定取相器1与反射镜2的装配位置。
所述反射镜2与水平面的夹角为所述取相器1与水平面的夹角的一半。
取相器1与水平面的夹角是指取相器1的取像角度与水平面的夹角，即取相器1的轴线与水平面的夹角。
例如，取相器1一般包括取相镜片，取相器1与水平面的夹角即取相镜片的轴线与水平面的夹角。
该方案由于取相器1与水平面的夹角大于反射镜2与水平面的夹角，有利于取相器1取像，并使得飞行视觉定位器结构紧凑。
实施例3
本实施例结合实施例2，是对实施例2的进一步限定。
所述取相器1与水平面的夹角为45度，所述反射镜2与水平面的夹角为22.5度。
该方案更有利于取相器1的取相，并使飞行视觉定位器结构更加紧凑。
取相器1与水平面的夹角及反射镜2与水平面的夹角也可以为其它角度，本领域技术人员可以根据安装空间进行合理设置。
实施例4
本实施例可以结合实施例1至实施例3中的任一实施例，是对上述技术方案的优化方案。
如图1，该飞行视觉定位器还包括触发取相器1取相的触发器3，触发所述触发器3所述取相器1取相。
触发器3具有类似于开关的功能。即触发器3被触发后取相器1进行取相操作。触发器3可以由手工触发，例如取相器1的快门。触发器3也可以由带动取相器1移动的驱动系统触发，例如行程开关或传感器等。
触发器3的装配位置及触发方式根据飞行视觉定位器的使用环境进行合理设置，在此不再展开叙述。本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。
实施例5
本实施例结合实施例1至实施例4中的任一实施例，是对上述技术方案的优化方案。
如图1，该飞行视觉定位器还包括补光器4，所述补光器4对目标位置补光。
补光器4可以为led灯或其它具有照明功能的装置。目标位置是指取相器1欲获取图相的位置，即物体背离取相器1的一侧。
补光器4主要用于对目标位置进行补光，以使取相器1可以获得更为清晰的图相。补光器4发出的光线照射于目标位置。例如，需要对物体背离取相器1的一侧进行取相时，补光器4发出的光线即照射于物体背离取相器1的一侧。
实施例6
本实施例基于上述实施例，公开了一种飞行视觉定位方法。以使取相器1可以方便地获取物体背离取相器1的一侧的图相。
一种飞行视觉定位方法，包括以下步骤：
s10：安装取相器1和反射镜2，为取相器1取相做准备；
s20：取相器1在第一位置与第二位置之间往复运动，并且取相器1横跨所述反射镜2，反射镜2反射目标位置的光线至取相器1；
s30：取相器1在第一位置与第二位置之间移动时获取反射镜内的物像。
本实施例公开的方法利用反射镜2可以方便地获取物体背离取相器1的一侧的图相。
实施例7
本实施例结合实施例6，是对实施例6的优化方案。
所述s30中取相器1在取相时采用补光器4对目标位置补光。
本步骤中可以采用led灯等具有照明功能的装置对目标位置进行补光。
实施例8
本实施例公开了一种机器人，介绍上述技术方案的一种具体应用。
一种机器人，包括飞行视觉定位器，所述飞行视觉定位器为上述公开的飞行视觉定位器。
本实施例中的机器人可以方便地对物体背离取相器1的一侧进行取相。
上述公开的一种飞行视觉定位器并非仅用于机器人，也可以应用于其它领域，对于需要对物体进行取相的领域均可适用。
实施例9
本实施例结合实施例8，是对实施例8的进一步介绍。
如图1、图2，以搬运或移动物体的机器人为例，该机器人还包括机架100和取料器101，所述取料器101在第一位置与第二位置之间移动，所述反射镜2固定于所述机架100上，取料器101可为真空吸盘或抓手等具有抓取、放下物体的结构。第一位置可以取料位置，第二位置可以为放料位置。
机架100上具有导轨102以及机械手臂103，机械手臂103可以沿导轨102移动，机械手臂103可由丝杠螺母副驱动移动或由直线电机、液压缸等驱动设备驱动，取料器101固定于机械手臂103上，并随机械手臂103移动，以将物体由第一位置移动至第二位置。
机械手臂103带动取料器101做单向往复运动或多向往复运动，即机械手臂103可以为单轴机械手臂103或多轴机械手臂103。
导轨102可以与机架100为一体式结构，或者，导轨102也可以通过螺栓固定在机架100上。
所述反射镜2固定于所述机架100上。反射镜2可以粘接或通过螺钉固定在机架100上。
取相器1随取料器101同步移动。
具体地说，取料器101抓取物体后沿导轨102移动，此时，取相器1随取料器101同步移动，当取相器1在第一位置与第二位置之间移动时，取相器1对物体进行取相。机器人的控制系统获取取相器1取得的图相信息，在取料器101移动至放料位置时，由机械手臂103修正物体的位置信息，然后取料器101在放料位置放下物体。
机器人也可以为其它需要在工作过程中对物体取像的机器人。
实施例10
本实施例结合实施例9，是对实施例9的优化方案。
如图1，所述取相器1固定于所述取料器101上，并且，所述取相器1随所述取料器101移动。
取相器1可以通过螺钉或螺栓固定于取料器101上。取相器1也可以固定于机械手臂103上。
实施例4、实施例5中公开的触发器3、补光器4可以采用以下固定方案：
触发器3可以固定于机架100上，机械手臂103移动至该位置时，造成触发器3触发，取相器1进行取像作业。此时，触发器3可以为行程开关或传感器。例如，取相器1与机器人的控制系统通讯并由机器人的控制系统控制工作，触发器3与机器人的控制系统通讯，在触发器3被触发后，机器人的控制系统控制取相器1工作进行取像作业。
取相器1手工移动时触发器3可以为取相器1的快门等。取相器1手工移动时对取相器1的操作较为灵活，触发器3的具体结构也较为灵活，本领域技术人员可以根据需要设置，在此不再展开叙述。
补光器4可以固定于反射镜2的周围。例如，补光器4可以粘接或通过螺钉固定于反射镜2的周围。补光器4、触发器3、取相器1可以采用同一电源供电。
补光器4可以以常亮方式工作，例如机器人被启动后补光器4即发光。
补光器4也可以由机器人的控制系统控制工作，例如，触发器3被触发后，机器人的控制系统先控制补光器4点亮，然后再控制取相器1取相，取相器1取相完成后，机器人的控制系统控制补光器4熄灭，该方案可以节约能源，优化了补光器4的使用性能。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。