CN112156992A - 一种机器视觉教学创新平台 - Google Patents

一种机器视觉教学创新平台 Download PDF

Info

Publication number
CN112156992A
CN112156992A CN202010907558.3A CN202010907558A CN112156992A CN 112156992 A CN112156992 A CN 112156992A CN 202010907558 A CN202010907558 A CN 202010907558A CN 112156992 A CN112156992 A CN 112156992A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light source
robot
machine vision
camera
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010907558.3A
Other languages
English (en)
Inventor
邓三鹏
任清华
佘明辉
陆宇立
陈辉煌
权利红
杨春
王帅
王文
王振
周裔扬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin Bnrobot Technology Co ltd
Tianjin Bonuo Intelligent Creative Robotics Technology Co ltd
Meizhouwan Vocational Technology College
Original Assignee
Tianjin Bnrobot Technology Co ltd
Tianjin Bonuo Intelligent Creative Robotics Technology Co ltd
Meizhouwan Vocational Technology College
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Bnrobot Technology Co ltd, Tianjin Bonuo Intelligent Creative Robotics Technology Co ltd, Meizhouwan Vocational Technology College filed Critical Tianjin Bnrobot Technology Co ltd
Priority to CN202010907558.3A priority Critical patent/CN112156992A/zh
Publication of CN112156992A publication Critical patent/CN112156992A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/36—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution
    • B07C5/361—Processing or control devices therefor, e.g. escort memory
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/36—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution
    • B07C5/361—Processing or control devices therefor, e.g. escort memory
    • B07C5/362—Separating or distributor mechanisms
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明涉及一种机器视觉教学创新平台，包括直角坐标机器人、视觉检测与执行模块、控制集成模块、电气控制模块、电缸滑台、光学平板、视觉标定网格模块；其中属于视觉检测与执行模块的工业相机、光源和单吸盘都位于直角坐标机器人的末端执行器上；待检测物品依次经过电缸滑台运送、工业相机拍照、机器视觉软件处理及分析、PLC控制吸盘执行分拣操作。本发明以机器视觉检测的应用为核心，结合机器人技术，定位、标定、图像处理、测量、识别、开发的一款集教学与研究于一体的机器视觉设备。

Description

一种机器视觉教学创新平台
技术领域
本发明涉及一种机器视觉创新平台。
背景技术
机器视觉教学创新平台设备具备相机认知和基础使用、现有的机器视觉类教学产品应用场景缺乏、视觉处理算子不足，急需一款视觉处理领域广泛与可执行视觉处理结果的平台，本设备可实现PLC与相机控制和通讯、光源选择和调整、相机图片采集和处理，能够实现图像采集、定位、图像处理、标定、测量、识别、逻辑控制、通讯等所有现有机器视觉功能，平台适用于中职、高职、本科、研究生等多种层次的学生，能够使学生在机器视觉领域从基础入门到深入研究，全方位学习，深入了解相机、镜头、光源知识，图像获取、处理和信息提取等内容和简单场景应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种机器视觉教学创新平台，配套丰富的功能模块，集成了视觉的基础功能包括，可完成相机、镜头、不同形状光源的选择和搭配，角度调整，图像采集、处理(平滑滤波、图像二值化、裁剪、彩色转灰度、颜色提取、仿射变换、形态学处理、边缘梯度、亮度、对比度、图像相减的操作)；完成标定中的棋盘格标定、N点标定、坐标系转换、读取标定文件得操作；完成识别中的颜色、条形码、二维码、字符识别、深度学习字符识别的操作；使用PLC与相机的通信，实现对工业相机的控制学习，平台适用于中职、高职、本科、研究生等多种层次的学生，能够使学生在机器视觉领域从基础入门到深入研究，全方位学习，深入了解相机、镜头、光源知识，图像获取、处理和信息提取等内容和基于视觉的简单场景应用。
实现本发明的技术方案如下：
一种机器视觉教学创新平台，其特征在于，该机器视觉教学创新平台包括直角坐标机器人、工业相机、光源一、光源二、单吸盘、电缸滑台、光学平板、视觉标定网格模块、控制集成模块、机器视觉软件、电气控制模块，原料输送托盘、铝型材实训台、人机交互界面、按钮、物料仓储模块，物料处于原料输送托盘上，依次经过相机视频采集，系统图像分析和识别，吸盘执行分拣和入库；实现机器视觉的教学、学习，和场景应用。
进一步地，所述吸盘、工业相机、光源一、光源二都安装在直角坐标机器人末端,其中光源一位于相机和吸盘的一侧，光源二位于相机和吸盘的另一侧，相机固定在直角坐标机器人末端位置的高度高于吸盘固定在直角坐标机器人末端位置的高度，实现图像清晰采集。
进一步地，所述光源一为位于直角机器人末端的可调节角度的环形光源，其中用于连接直角机器人末端和光源一的连接杆为双铰链结构，连接杆与直角坐标机器人末端铰连接，连接杆和环形光源铰连接，实现光源角度可调节；所述光源二为位于直角机器人末端的可调节角度的环形光源，其中用于连接直角机器人末端和光源二的连接杆为双铰链结构，连接杆与直角坐标机器人末端铰连接，连接杆和环形光源铰连接，实现光源角度可调节。
进一步地，所述原料输送托盘位于电缸滑台上，实现物料动态状态。
进一步地，所述电气控制模块由启动按钮、停止按钮、电缸滑台单方向运动按钮、开始/停止按钮和设备状态人机交互界面组成。完成设备的开启、停止和手动操作。
附图说明
图1为一种机器视觉教学创新平台立体图；
图2为一种机器视觉教学创新平台的直角坐标机器人末端细节放大图；
图1中：1—铝型材实训台、2—电气控制模块、3—光学平板、4—视觉标定网格模块、5—单吸盘、6—光源一、7—相机、8—光源二、9—直角坐标机器人、10—原料输送托盘、11—编程软件、12—控制继承模块(含光源控制器)、13—键盘盒、14—电缸滑台、15—人机交互界面、16—按钮、17—物料仓储模块
图2中：18—光源一、19—相机、20—直角坐标机器人、21—光源二、22—镜头、23—单吸盘
具体实施方案
一种机器视觉教学创新平台，其特征在于，该机器视觉教学创新平台包括直角坐标机器人(9)、工业相机(7)、光源一(6)、光源二(8)、单吸盘(5)、电缸滑台(14)、光学平板(3)、视觉标定网格模块(4)、控制集成模块(12)、机器视觉软件(11)、电气控制模块(2)，原料输送托盘(10)、铝型材实训台(1)、人机交互界面(15)、按钮(16)、物料仓储模块(17)，物料处于原料输送托盘(10)上，依次经过相机视频采集，系统图像分析和识别，吸盘执行分拣和入库；实现机器视觉的教学、学习，和场景应用。
图一中：单吸盘(5)、工业相机(7)、光源一(6)、光源二(8)都安装在直角坐标机器人(9)末端,其中光源一(6)位于相机和吸盘的一侧，光源二(8)位于相机和吸盘的另一侧，相机固定在直角坐标机器人末端位置的高度高于吸盘固定在直角坐标机器人末端位置的高度，实现图像清晰采集。
光源一(6)为位于直角机器人末端的可调节角度的环形光源，其中用于连接直角机器人末端和光源一(6)的连接杆为双铰链结构，连接杆与直角坐标机器人末端铰连接，连接杆和环形光源铰连接，实现光源角度可调节；所述光源二(8)为位于直角机器人末端的可调节角度的环形光源，其中用于连接直角机器人末端和光源二(8)的连接杆为双铰链结构，连接杆与直角坐标机器人末端铰连接，连接杆和环形光源铰连接，实现光源角度可调节。
原料输送托盘(10)位于电缸滑台(14)上，可实现物料的往复动态状态。或者实现物料在托盘上静态状态保持，进行视觉的静态物料识别
电气控制模块由启动按钮、停止按钮、电缸滑台单方向运动按钮、开始/停止按钮和设备状态人机交互界面组成。完成设备的开启、停止和手动操作。
1、单个应用场景实训
相机、镜头属于可更换部件，选择不同的相机、镜头和光源，学习机器视觉的硬件知识，了解相机、镜头、光源的选型和搭配；相机标定，学习相机坐标系的标定，完成物体坐标系到相机坐标系的转变，最后由物体坐标系转换为直角坐标机器人坐标系；视觉基础知识学习：图像采集和处理，模板匹配、斑点检测、找边、找圆、模板比对的操作；完成图像处理中的平滑滤波、图像二值化、裁剪、彩色转灰度、颜色提取、仿射变换、形态学处理、边缘梯度、亮度、对比度、图像相减的操作；完成标定中的棋盘格标定、N点标定、坐标系转换、读取标定文件得操作；夹角、距离测量；完成识别中的颜色、条形码、二维码、字符识别、深度学习字符识别的操作；使用PLC与相机的通信，练习PLC与相机之间的通信，实现对工业相机的控制学习，对硬件平台的调试；产品品质分拣综合应用特色场景可用于相机识别检测处于动态或静态下的产品，可实现手眼标定，视觉追踪。
2、综合实训
模拟工厂产品品质分拣或分类，设备用相机识别检测处于动态或静态下的产品，可实现次品的鉴别和剔除、不同产品的识别和分类。

Claims (5)

1.一种机器视觉教学创新平台，其特征在于：该机器视觉教学创新平台，包括直角坐标机器人(9)、视觉检测与执行模块、控制集成模块(12)、电气控制模块(2)、电缸滑台(14)、光学平板(3)、视觉标定网格模块(4)；其中视觉检测与执行模块包括工业相机(7)、光源一(6)、光源二(8)、单吸盘(5)、机器视觉软件(11)；单吸盘(5)、工业相机(7)、光源一(6)、光源二(8)，都安装在直角坐标机器人(9)末端(图2)，随末端一块运动；其中光源一(6)、光源二(8)都为可调整角度的环形光源；相机在视觉标定网格模块完成标定，完成相机坐标系到直角坐标机器人坐标系的转换；物料处于原料输送托盘(10)上，依次完成相机视频采集，系统图像分析和识别，吸盘执行分拣和入库。
2.根据权利要求1所述一种机器视觉教学创新平台，其特征在于，所述吸盘(5)、工业相机(7)、光源一(6)、光源二(8)都安装在直角坐标机器人(9)末端,其中光源一(6)位于相机和吸盘的一侧，光源二(8)位于相机和吸盘的另一侧，相机固定在直角坐标机器人末端位置的高度高于吸盘固定在直角坐标机器人末端位置的高度，实现图像采集。
3.根据权利要求1所述一种机器视觉教学创新平台，其特征在于，所述光源一(6)为位于直角机器人末端的可调节角度的环形光源，其中用于连接直角机器人末端和光源一(6)的连接杆为双铰链结构，连接杆与直角坐标机器人末端铰连接，连接杆和环形光源铰连接，实现光源角度可调节；
所述光源二(8)为位于直角机器人末端的可调节角度的环形光源，其中用于连接直角机器人末端和光源二(8)的连接杆为双铰链结构，连接杆与直角坐标机器人末端铰连接，连接杆和环形光源铰连接，实现光源角度可调节。
4.根据权利要求1所述一种机器视觉教学创新平台，其特征在于，所述原料输送托盘(10)位于电缸滑台(14)上，实现物料移动。
5.根据权利要求1所述一种机器视觉教学创新平台，其特征在于，所述电气控制模块由启动按钮、停止按钮、电缸滑台单方向运动按钮、开始/停止按钮和设备状态人机交互界面组成。
CN202010907558.3A 2020-09-02 2020-09-02 一种机器视觉教学创新平台 Pending CN112156992A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010907558.3A CN112156992A (zh) 2020-09-02 2020-09-02 一种机器视觉教学创新平台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010907558.3A CN112156992A (zh) 2020-09-02 2020-09-02 一种机器视觉教学创新平台

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112156992A true CN112156992A (zh) 2021-01-01

Family

ID=73857418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010907558.3A Pending CN112156992A (zh) 2020-09-02 2020-09-02 一种机器视觉教学创新平台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112156992A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113601158A (zh) * 2021-08-23 2021-11-05 深圳职业技术学院 基于视觉定位的螺栓上料预拧紧系统及控制方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101174368A (zh) * 2007-09-30 2008-05-07 西安交通大学 机器视觉教学创新实验平台
CN106530939A (zh) * 2016-09-13 2017-03-22 广东工业大学 一种多机器人教学实训平台控制系统及控制方法
CN206236362U (zh) * 2016-10-13 2017-06-09 无锡职业技术学院 一种轨迹再现工业机器人实训系统
CN107081775A (zh) * 2017-05-31 2017-08-22 西京学院 一种机器人与机器视觉系统集成的实训设备
CN207051213U (zh) * 2017-07-25 2018-02-27 常州工程职业技术学院 一种盘形悬式瓷绝缘子视觉检测装置
CN108305553A (zh) * 2018-01-30 2018-07-20 江苏理工学院 一种基于视觉装配的教学实验装置
CN110421565A (zh) * 2019-08-07 2019-11-08 江苏汇博机器人技术股份有限公司 一种用于实训的机器人全局定位与测量系统和方法
CN209746932U (zh) * 2019-01-28 2019-12-06 无锡创驰电气有限公司 一种机器视觉智能引导运动控制的实训设备
CN110706579A (zh) * 2019-10-22 2020-01-17 苏州富纳艾尔科技有限公司 一种机器人自动检测实训教学平台
CN111445776A (zh) * 2020-04-03 2020-07-24 芜湖安普机器人产业技术研究院有限公司 一种工业机器人综合实训平台
CN211294467U (zh) * 2020-02-03 2020-08-18 苏州云灵智能科技有限公司 一种基于机器视觉的三维机器人教学实验平台

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101174368A (zh) * 2007-09-30 2008-05-07 西安交通大学 机器视觉教学创新实验平台
CN106530939A (zh) * 2016-09-13 2017-03-22 广东工业大学 一种多机器人教学实训平台控制系统及控制方法
CN206236362U (zh) * 2016-10-13 2017-06-09 无锡职业技术学院 一种轨迹再现工业机器人实训系统
CN107081775A (zh) * 2017-05-31 2017-08-22 西京学院 一种机器人与机器视觉系统集成的实训设备
CN207051213U (zh) * 2017-07-25 2018-02-27 常州工程职业技术学院 一种盘形悬式瓷绝缘子视觉检测装置
CN108305553A (zh) * 2018-01-30 2018-07-20 江苏理工学院 一种基于视觉装配的教学实验装置
CN209746932U (zh) * 2019-01-28 2019-12-06 无锡创驰电气有限公司 一种机器视觉智能引导运动控制的实训设备
CN110421565A (zh) * 2019-08-07 2019-11-08 江苏汇博机器人技术股份有限公司 一种用于实训的机器人全局定位与测量系统和方法
CN110706579A (zh) * 2019-10-22 2020-01-17 苏州富纳艾尔科技有限公司 一种机器人自动检测实训教学平台
CN211294467U (zh) * 2020-02-03 2020-08-18 苏州云灵智能科技有限公司 一种基于机器视觉的三维机器人教学实验平台
CN111445776A (zh) * 2020-04-03 2020-07-24 芜湖安普机器人产业技术研究院有限公司 一种工业机器人综合实训平台

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113601158A (zh) * 2021-08-23 2021-11-05 深圳职业技术学院 基于视觉定位的螺栓上料预拧紧系统及控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107138431B (zh) 一种基于机器视觉的零部件识别分选方法及系统
CN107009391B (zh) 机器人抓取方法
CN111590611B (zh) 一种基于多模态主动感知的物品分类回收方法
CN110580725A (zh) 一种基于rgb-d相机的箱体分拣方法及系统
CN105690393A (zh) 一种基于机器视觉的四轴并联机器人分拣系统及其分拣方法
CN105666485A (zh) 一种基于图像处理的自动识别和定位摆棋机器人
WO2022100145A1 (zh) 一种基于人工智能视觉技术的输液袋异物识别方法及检测方法
Hsu et al. Development of a faster classification system for metal parts using machine vision under different lighting environments
CN110567976A (zh) 基于机器视觉的手机盖板丝印缺陷检测装置及检测方法
CN114290016B (zh) 一种基于双目视差计算的木工家具高精度装配系统及方法
CN114758236A (zh) 一种非特定形状物体识别、定位与机械手抓取系统及方法
CN113334368A (zh) 一种垃圾分类装置及分类方法
CN208092786U (zh) 一种以深度卷积神经网络为基础的零件分拣系统
KR20220164124A (ko) 딥 러닝 모델에 기반하여 제품의 결함 여부를 유형별로 검사하기 위한 시스템
Devalla et al. Design and development of object recognition and sorting robot for material handling in packaging and logistic Industries
CN112156992A (zh) 一种机器视觉教学创新平台
CN113715012B (zh) 一种遥控器零件自动装配方法和系统
CN208622139U (zh) 基于立体视觉的工件智能识别系统
CN109794436A (zh) 基于计算机视觉的一次性纸尿裤智能分拣系统
CN113680695A (zh) 基于机器人的机器视觉垃圾分拣系统
CN209312143U (zh) 一种基于机器视觉的机器人自动储售货系统
Markert et al. Visual Detection of Tiny and Transparent Objects for Autonomous Robotic Pick-and-Place Operations
Su et al. Design of Multi-CPU Automatic Sorting System Based on Machine Vision
Kim et al. Bin picking method using multiple local features
Zwierzchowski Indsustrial robot vison system for moving spherical elements

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20210101

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication