具辅助影像辨识功能之工作机器位移控制模块的制作方法

本实用新型涉及一种工作机器之导动模块，特别是指一种具有辅助影像辨识功能之创新工作机器位移控制模块结构。

背景技术：

本实用新型指的工作机器包括加工机、送料机、组立机等功能形态，其结构设计上，随着所欲制造成型或者加工处理的工件、料件的形态不同，通常会透过位移控制模块的设置，以控制驱使至少一组机械手臂或其类似机构进行位移，从而达到如抓取、焊接、组装等功能及目的。

工作机器之典型位移控制模块，是利用程控默认其位移路径与定止坐标位置，使机械手臂循着固定路径往复动作，然而，此种位移控制形态，仅适用于工件位置为精准固定的加工状态条件下，但若是对于所要处理的工件为零散非固定位置的加工状态条件时，因机械手臂每次所须处理的工件位置均不固定，因此并无法以程控方式达到处理的功能。

基于前述问题，后续遂有相关业界研发出一种通过具影像撷取与辨识功能的位移控制模块来控制机械手臂对应工件时的着落点，以精准控制机械手臂每次接触工件的位置，此种工作机器之位移控制模块结构设计上，主要是在工件处理平台上一高度位置处设一影像撷取器，以透过该影像撷取器撷取该工件处理平台一设定范围影像画面，再透过该位移控制模块中所设影像辨识处理器进行工件位置的判断与定位，以作为机械手臂位移的根据。

然而，前述利用影像撷取与辨识功能的工作机器位移控制模块，目前于实际应用上仍旧存在一些问题与缺弊，举例而言，前述工件处理平台上所设置的影像撷取器，因为影像撷取的对焦点通常位在工件处理平台中心位置，相对而言，距离工件处理平台中心越远的位置，难免会有失焦不清晰的问题，再加上工件若与平台显色相近，则该处影像经撷取之后，因工件边际识别度不明，往往难以获得理想精准的工件位置辨识效果；另一个问题在于：前述工件处理平台上所设置的影像撷取器，其所撷取且经辨识定位后的结果，仅限于平台水平面(即X轴及Y轴)方向的轮廓形状而已，并无法辨识其立向(即Z轴向)位置，如此一来，对于某些工件的处理会产生问题，此部份若以夹取动作为例，有些工件的夹取位置必须限制在特定高度范围内，这其中的考虑因素众多，包括质量重心、可夹取性、耐夹部位等等，然而若以前述工作机器位移控制模块之结构形态来看，显然仍旧无法达到精准辨识平台上各处工件位置的完善功能状态，因此仍旧无法满足相关业界之多元加工需求，此部份实为值得业界再加以思索考虑的重要技术课题。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种具辅助影像辨识功能之工作机器位移控制模块。所述位移控制模块用以供设于工作机器所设加工平台对应位置处，该加工平台用以供工件置放，且加工平台装设有位移机构，该位移机构设有工件处理部。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种具辅助影像辨识功能之工作机器位移控制模块包括：一主影像撷取器，装设于加工平台上方一高度位置呈定位状态，用以撷取加工平台一设定俯瞰范围之一第一影像讯号；一个以上之双镜头副影像撷取器，装设于位移机构所设工件处理部临近位置处，构成双镜头副影像撷取器随着工件处理部同步位移状态，双镜头副影像撷取器包括间隔配置的一第一镜头及一第二镜头，用以对该工件撷取具有景物深度信息之一第二影像讯号；一影像辨识处理器，与主影像撷取器及双镜头副影像撷取器呈讯号连接关系，该影像辨识处理器用以对第一影像讯号及第二影像讯号进行影像的辨识与分析处理，且第一影像讯号经处理后产生一第一作动参考讯号，第二影像讯号经处理后则产生一第二作动参考讯号；一作动控制器，与主影像撷取器、双镜头副影像撷取器、影像辨识处理器及位移机构呈讯号连接关系，作动控制器用以依据第一作动参考讯号驱使位移机构之工件处理部位移至临近工件之一待命位置，此时作动控制器再令双镜头副影像撷取器对工件撷取第二影像讯号，接着作动控制器再依据影像辨识处理器产生的第二作动参考讯号，驱使位移机构之工件处理部位移至工件之一设定处理位置。

藉此创新独特设计，使本实用新型对照先前技术而言，可令工作机器之位移控制模块达到能够精准辨识加工平台上非固定式的工件所在位置，以精准完成每次工件处理动作，满足相关业界多元加工需求而特具实用进步性与较佳产业利用效益。

附图说明

图1为本实用新型结构较佳实施例之立体图。

图2为本实用新型结构较佳实施例之构件运作关系方块图。

图3为本实用新型结构较佳实施例之局部平面俯视图。

图4为本实用新型之实施作动状态示意图一。

图5为本实用新型之实施作动状态示意图二。

具体实施方式

如图1、2、3所示，本实用新型具辅助影像辨识功能之工作机器位移控制模块供设于一工作机器所设一加工平台10对应位置处，该加工平台10用以供至少一工件20置放，且该加工平台10装设有一个以上的位移机构11，该位移机构11设有一工件处理部12。

该位移控制模块包括下述构成：一主影像撷取器30，装设于该加工平台10上方一高度位置呈定位状态，用以撷取该加工平台10一设定俯瞰范围之一第一影像讯号B1；一个以上之双镜头副影像撷取器40，装设于该位移机构11所设工件处理部12临近位置处，构成该双镜头副影像撷取器40随着该工件处理部12同步位移之状态，该双镜头副影像撷取器40包括间隔配置的一第一镜头41以及一第二镜头42，用以对该工件20撷取具有景物深度信息之一第二影像讯号B2；一影像辨识处理器50，与该主影像撷取器30及双镜头副影像撷取器40呈讯号连接关系，该影像辨识处理器30用以对该第一影像讯号B1及第二影像讯号B2进行影像的辨识与分析处理，且第一影像讯号B1经处理后产生一第一作动参考讯号C1，第二影像讯号B2经处理后则产生一第二作动参考讯号C2；一作动控制器60，与主影像撷取器30、双镜头副影像撷取器40、影像辨识处理器50及位移机构11呈讯号连接关系，作动控制器60用以依据第一作动参考讯号C1驱使位移机构11之工件处理部12位移至临近工件20之一待命位置D1，此时作动控制器60再令双镜头副影像撷取器40对工件20撷取第二影像讯号B2，接着作动控制器60再依据影像辨识处理器50产生的第二作动参考讯号C2，驱使位移机构11之工件处理部12位移至工件20之一设定处理位置D2。

其中，双镜头副影像撷取器40对工件20所撷取的景物深度信息，包括横向深度信息或立向深度信息。

其中，加工平台10所装设的位移机构11，包括多轴向轨道移动式形态或机械手臂式形态；位移机构11所设工件处理部12则包括活动式夹爪、焊接头、工具头或磁吸头。

通过上述结构组成形态与技术特征，本实用新型位移控制模块实际使用上如图2所示，先透过作动控制器60传输一控制讯号给予主影像撷取器30，以撷取加工平台10设定俯瞰范围之第一影像讯号B1，接着透过影像辨识处理器50对第一影像讯号B1进行影像的辨识与分析处理，第一影像讯号B1经处理后产生第一作动参考讯号C1传输至作动控制器60，作动控制器60再依据第一作动参考讯号C1驱使位移机构11之工件处理部12位移至临近工件20之一待命位置D1处；接着，作动控制器60再传输一控制讯号令双镜头副影像撷取器40对工件20撷取第二影像讯号B2(请配合参阅图4所示)，然后，作动控制器60再依据影像辨识处理器50所产生的第二作动参考讯号C2，以驱使位移机构11之工件处理部12位移至工件20之一设定处理位置D2处(请对照图4、5之变化所示)，使得工件处理部12能够精准地位移至工件20设定位置处进行默认之加工处理动作，此部份如本实用新型图面中所揭示的工件处理部12为一夹爪形态，而工件20则为一阶状体形态，其设定处理位置D2为其中间段处，此仅为本实用新型架构下一实施例形态表现，并不局限于此。

补充说明的一点是：本实用新型双镜头副影像撷取器40在其两颗镜头的作用下，使得影像辨识处理器50便具备了分析景深的能力(注：此部份之原理属常识)，实际上可采用了两颗焦距不同的镜头，如其中一颗为广角镜，另一颗则可为数倍变焦镜头(如3倍变焦)，由于两颗镜头之间的距离为固定，因此根据三角函数算式能够利用计算机运算出被摄物体相对于镜头的距离以及被摄物体的立体轮廓态样。

功效说明：

本实用新型「具辅助影像辨识功能之工作机器位移控制模块」主要通过所述主影像撷取器、双镜头副影像撷取器、影像辨识处理器、作动控制器所构成，且作动控制器用以依据第一作动参考讯号驱使位移机构之工件处理部位移至临近工件之待命位置，作动控制器再令双镜头副影像撷取器对工件撷取第二影像讯号，接着作动控制器再依据影像辨识处理器产生的第二作动参考讯号，驱使位移机构之工件处理部位移至工件设定处理位置等创新独特结构形态与技术特征，使本实用新型对照[背景技术]所提结构而言，可令工作机器之位移控制模块达到能够精准辨识加工平台上非固定式的工件所在位置，以精准完成每次工件处理动作，满足相关业界多元加工需求而特具实用进步性与较佳产业利用效益。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。