CN114489085A - 一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置 - Google Patents

一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114489085A
CN114489085A CN202210153506.0A CN202210153506A CN114489085A CN 114489085 A CN114489085 A CN 114489085A CN 202210153506 A CN202210153506 A CN 202210153506A CN 114489085 A CN114489085 A CN 114489085A
Authority
CN
China
Prior art keywords
robot
map
electronic map
motion control
camera
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
CN202210153506.0A
Other languages
English (en)
Inventor
宋小红
曹峰
赵佩佩
王园超
薛文凯
周自斌
王红兵
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.)
Henan Industrial School
Original Assignee
Henan Industrial School
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 Henan Industrial School filed Critical Henan Industrial School
Priority to CN202210153506.0A priority Critical patent/CN114489085A/zh
Publication of CN114489085A publication Critical patent/CN114489085A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0246—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means
    • G05D1/0251—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means extracting 3D information from a plurality of images taken from different locations, e.g. stereo vision
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0276—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0276—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle
    • G05D1/0278—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle using satellite positioning signals, e.g. GPS

Abstract

本发明公开了一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置，包括托底，设置在机器人的机体的顶部；转盘平行设置在托底的上方，通过转动器与托底连接；摄像头设置在转盘上，用于拍摄机器人的周围的景象；处理器控制转动器控制转盘转动一周，同时接收摄像头拍摄的景象，通过全景处理技术得到周围图像，并根据周围图像通过电子地图绘制技术得到机器人所在位置的位置地图，获取机器人中内置的电子地图，再通过对比得到位置地图在电子地图中的位置区域，获取位置区域的中心坐标并发送到机器人。本发明通过旋转的摄像头捕捉机器人的周围景象，并根据机器人的周围景象和电子地图的结合进行定位，最后根据电子地图完成导航。

Description

一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置
技术领域
本发明涉及机器人设备领域，特别涉及一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置。
背景技术
工业机器人在行进的工程中，一般都是通过GPS进行定位，同时结合实时更新的电子地图通过导航的方式控制机器人的行进方向和行进路线。这样的方式需要机器人实时连接GPS，从而获取当前的位置数据，但是在工业厂区中，由于种种原因，其中一些区域无法连接GPS，或者GPS的信号不佳，对于这些无法连接或者GPS信号不佳的地方，则无法连接到GPS获取当前的位置，从而无法定位使得导航无法进行。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置，通过旋转的摄像头捕捉机器人的周围景象，并根据机器人的周围景象和电子地图的结合进行定位，最后根据电子地图完成导航，并控制机器人运动。
为此，本发明提供一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置，包括：托底，设置在机器人的机体的顶部；转盘，平行设置在所述托底的上方，通过转动器与所述托底连接；摄像头，设置在所述转盘上，用于拍摄所述机器人的周围的景象；处理器，用于控制所述转动器控制所述转盘转动一周，同时接收所述摄像头拍摄的景象，通过全景处理技术得到周围图像，并根据周围图像通过电子地图绘制技术得到机器人所在位置的位置地图，获取机器人中内置的电子地图，再通过对比得到所述位置地图在所述电子地图中的位置区域，获取所述位置区域的中心坐标并发送到机器人；电源，用于提供供电。
进一步，所述机器人实时的接收所述处理器发送的中心坐标，并根据所述中心坐标在所述电子地图中得到导航信息，并所述导航信息控制运动行进器使得其移动。
进一步，所述机器人正面的上方设置有检测器，所述检测器位于所述托底上；所述摄像头的下面设置有检测物，所述检测物与所述检测器相匹配；所述处理器还用于接收所述检测器的检测，当检测器检测到所述检测物的时候，将所述分割所述摄像头所拍摄的景象，并将摄像头拍摄的景象通过全景处理技术得到周围图像，同时清除处理后的景象。
更进一步，所述处理器通过图像识别技术获取分割处的景象对应的地理元素，并将该地理元素发送到机器人。
更进一步，所述机器人根据该地理元素在电子地图中的方位，得到所述机器人的正面方位。
进一步，所述电子地图绘制技术，包括如下步骤：
将所述周围图像在空间上首尾相接形成纵向的画面筒；
通过图像识别技术获取所述周围图像中的地理元素，并将各个地理元素按照周围图像中的位置依次排列在所述画面筒轴线的周围，得到立体地图；
获取所述立体地图的俯视图作为所述位置地图。
进一步，所述电子地图定期更新。
本发明提供的一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置，具有如下有益效果：
本发明通过旋转的摄像头捕捉机器人的周围景象，并根据机器人的周围景象和电子地图的结合进行定位，最后根据电子地图完成导航，并控制机器人运动；
本发明通过旋转的摄像头结合下方的方向定位器，判断当前机器人所朝向的方向，并根据机器人的朝向结合电子地图进行方位导航；
本发明根据拍摄的周围景象得到位置地图，并查找位置地图在电子地图中的具体位置区域，并将位置区域的中心点的位置作为机器人的位置。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中电子地图绘制技术的流程示意框图；
图3为位置地图、电子地图以及中心坐标之间的位置关系图。
附图标记说明：
1、运动行进器；2、机体；3、托底；4、转动器；5、摄像头；6、检测器；7、检测物；8、转盘。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
在本申请文件中，未经明确的部件型号以及结构，均为本领域技术人员所公知的现有技术，本领域技术人员均可根据实际情况的需要进行设定，在本申请文件的实施例中不做具体的限定。
具体的，如图1-3所示，本发明实施例提供了一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置，包括：托底3、转盘8、摄像头5、处理器以及电源。其中，托底3设置在机器人的机体2的顶部；转盘8平行设置在所述托底3的上方，通过转动器4与所述托底3连接；摄像头5设置在所述转盘8上，用于拍摄所述机器人的周围的景象；处理器用于控制所述转动器4控制所述转盘8转动一周，同时接收所述摄像头5拍摄的景象，通过全景处理技术得到周围图像，并根据周围图像通过电子地图绘制技术得到机器人所在位置的位置地图，获取机器人中内置的电子地图，再通过对比得到所述位置地图在所述电子地图中的位置区域，获取所述位置区域的中心坐标并发送到机器人；电源用于提供本发明中全部电子部件的供电。
本发明在使用的时候，所使用的电子地图一般是内置离线的，本发明通过摄像头5拍摄周围的图像得到位置地图，在将位置地图与内置离线的电子地图想匹配，即是在其中查找到位置地图的位置，从而定位到本发明的机器人的位置，从而在没有GPS定位连接的时候完成机器人的定位工作。
结合上述得到的实时的机器人的位置，结合电子地图的导航功能，实时的输入机器人的实时位置，就可以使得电子地图正常的进行导航，从而使得控制机器人想设定的方向运动。
因此，在本发明的实施例中，为了使得机器人正常的根据导航的信息进行移动，所述机器人实时的接收所述处理器发送的中心坐标，并根据所述中心坐标在所述电子地图中得到导航信息，并所述导航信息控制运动行进器1使得其移动。
在本发明的实施例中，所述机器人正面的上方设置有检测器6，所述检测器6位于所述托底3上；所述摄像头5的下面设置有检测物7，所述检测物7与所述检测器6相匹配；所述处理器还用于接收所述检测器6的检测，当检测器6检测到所述检测物7的时候，将所述分割所述摄像头5所拍摄的景象，并将摄像头拍摄的景象通过全景处理技术得到周围图像，同时清除处理后的景象。
本发明中，检测器6通过检测可以实现两个作用，第一是确定摄像头5转动的圈数，第二是的得到机器人正向的位置方向。检测器6检测到一次检测物7的时候，表示摄像头5已经转动了一圈，检测器6检测到检测物7的时候，结合距离最近一次检测到检测物7所过去的时间以及摄像头5转动一圈所需要的时间，在结合摄像头5转动的方向，就可以得到检测物7与摄像头5的相对位置，摄像头5的位置即是周围图像拼接出的位置，就可以得到机器人正面所指向的方位。
同时，为了确定得到机器人正面所指向的方位，也就要确定摄像头5的位置，也就是周围图像拼接出的位置，在本发明的实施例中，所述处理器通过图像识别技术获取分割处的景象对应的地理元素，并将该地理元素发送到机器人。同时，本发明的实施例中，所述机器人根据该地理元素在电子地图中的方位，得到所述机器人的正面方位。
在本发明的实施例中，所述电子地图绘制技术，包括如下步骤：
(一)将所述周围图像在空间上首尾相接形成纵向的画面筒；
(二)通过图像识别技术获取所述周围图像中的地理元素，并将各个地理元素按照周围图像中的位置依次排列在所述画面筒轴线的周围，得到立体地图；
(三)获取所述立体地图的俯视图作为所述位置地图。
本发明通过将二维的图像“立起来”得到三维的方位，这样就可以得到360度的方位，同时，摄像头5是在画面筒的轴线上，即是位置地图的中心，最终通过获取地理元素的方式得到位置地图。本发明中的地理元素，值得是楼宇、树木、河流、道路等地图中的元素。
在本发明的实施例中，所述电子地图定期更新，从而保证电子地图的实时最新，在可以连接网络的时候，就对电子地图进行更新。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置，其特征在于，包括：
托底(3)，设置在机器人的机体(2)的顶部；
转盘(8)，平行设置在所述托底(3)的上方，通过转动器(4)与所述托底(3)连接；
摄像头(5)，设置在所述转盘(8)上，用于拍摄所述机器人的周围的景象；
处理器，用于控制所述转动器(4)控制所述转盘(8)转动一周，同时接收所述摄像头(5)拍摄的景象，通过全景处理技术得到周围图像，并根据周围图像通过电子地图绘制技术得到机器人所在位置的位置地图，获取机器人中内置的电子地图，再通过对比得到所述位置地图在所述电子地图中的位置区域，获取所述位置区域的中心坐标并发送到机器人；
电源，用于提供供电。
2.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置，其特征在于，所述机器人实时的接收所述处理器发送的中心坐标，并根据所述中心坐标在所述电子地图中得到导航信息，并所述导航信息控制运动行进器(1)使得其移动。
3.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置，其特征在于，所述机器人正面的上方设置有检测器(6)，所述检测器(6)位于所述托底(3)上；
所述摄像头(5)的下面设置有检测物(7)，所述检测物(7)与所述检测器(6)相匹配；
所述处理器还用于接收所述检测器(6)的检测，当检测器(6)检测到所述检测物(7)的时候，将所述分割所述摄像头(5)所拍摄的景象，并将摄像头拍摄的景象通过全景处理技术得到周围图像，同时清除处理后的景象。
4.如权利要求3所述的一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置，其特征在于，所述处理器通过图像识别技术获取分割处的景象对应的地理元素，并将该地理元素发送到机器人。
5.如权利要求4所述的一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置，其特征在于，所述机器人根据该地理元素在电子地图中的方位，得到所述机器人的正面方位。
6.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置，其特征在于，所述电子地图绘制技术，包括如下步骤：
将所述周围图像在空间上首尾相接形成纵向的画面筒；
通过图像识别技术获取所述周围图像中的地理元素，并将各个地理元素按照周围图像中的位置依次排列在所述画面筒轴线的周围，得到立体地图；
获取所述立体地图的俯视图作为所述位置地图。
7.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置，其特征在于，所述电子地图定期更新。
CN202210153506.0A 2022-02-18 2022-02-18 一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置 Pending CN114489085A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210153506.0A CN114489085A (zh) 2022-02-18 2022-02-18 一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210153506.0A CN114489085A (zh) 2022-02-18 2022-02-18 一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114489085A true CN114489085A (zh) 2022-05-13

Family

ID=81481468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210153506.0A Pending CN114489085A (zh) 2022-02-18 2022-02-18 一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114489085A (zh)

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040003090A (ko) * 2002-06-25 2004-01-13 삼성광주전자 주식회사 로봇 청소기 및 로봇청소시스템
CN101109647A (zh) * 2007-08-22 2008-01-23 广东瑞图万方科技有限公司 导航装置
CN204163912U (zh) * 2014-08-28 2015-02-18 河南柴油机重工有限责任公司 气体燃料内燃机数字式点火器用正时装置
CN106066179A (zh) * 2016-07-27 2016-11-02 湖南晖龙股份有限公司 一种基于ros操作系统的机器人位置丢失找回方法和控制系统
EP3125063A1 (en) * 2015-07-27 2017-02-01 Westfield Labs Corporation Robotic system
CN108571974A (zh) * 2017-03-14 2018-09-25 福特全球技术公司 使用摄像机的车辆定位
CN110249207A (zh) * 2017-02-02 2019-09-17 罗伯特·博世有限公司 用于更新数字地图的方法和设备
CN111141271A (zh) * 2019-12-04 2020-05-12 杭州晶一智能科技有限公司 基于差分数据的室外移动机器人环境方向地图建立方法
CN111179162A (zh) * 2018-11-12 2020-05-19 北京初速度科技有限公司 一种特殊环境下的定位初始化方法及车载终端
CN111366209A (zh) * 2020-02-20 2020-07-03 珠海鼎通科技有限公司 旋转圈数的检测装置、方法、存储介质及水表
CN111568305A (zh) * 2019-02-18 2020-08-25 北京奇虎科技有限公司 处理扫地机器人重定位的方法、装置及电子设备
CN211477973U (zh) * 2020-01-02 2020-09-11 山东海瑞特新材料有限公司 一种用于pvc助剂粒度分析的设备
CN112634660A (zh) * 2020-12-25 2021-04-09 迈润智能科技(上海)有限公司 一种航道安全预警方法、系统、计算机设备及存储介质

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040003090A (ko) * 2002-06-25 2004-01-13 삼성광주전자 주식회사 로봇 청소기 및 로봇청소시스템
CN101109647A (zh) * 2007-08-22 2008-01-23 广东瑞图万方科技有限公司 导航装置
CN204163912U (zh) * 2014-08-28 2015-02-18 河南柴油机重工有限责任公司 气体燃料内燃机数字式点火器用正时装置
EP3125063A1 (en) * 2015-07-27 2017-02-01 Westfield Labs Corporation Robotic system
CN106066179A (zh) * 2016-07-27 2016-11-02 湖南晖龙股份有限公司 一种基于ros操作系统的机器人位置丢失找回方法和控制系统
CN110249207A (zh) * 2017-02-02 2019-09-17 罗伯特·博世有限公司 用于更新数字地图的方法和设备
CN108571974A (zh) * 2017-03-14 2018-09-25 福特全球技术公司 使用摄像机的车辆定位
CN111179162A (zh) * 2018-11-12 2020-05-19 北京初速度科技有限公司 一种特殊环境下的定位初始化方法及车载终端
CN111568305A (zh) * 2019-02-18 2020-08-25 北京奇虎科技有限公司 处理扫地机器人重定位的方法、装置及电子设备
CN111141271A (zh) * 2019-12-04 2020-05-12 杭州晶一智能科技有限公司 基于差分数据的室外移动机器人环境方向地图建立方法
CN211477973U (zh) * 2020-01-02 2020-09-11 山东海瑞特新材料有限公司 一种用于pvc助剂粒度分析的设备
CN111366209A (zh) * 2020-02-20 2020-07-03 珠海鼎通科技有限公司 旋转圈数的检测装置、方法、存储介质及水表
CN112634660A (zh) * 2020-12-25 2021-04-09 迈润智能科技(上海)有限公司 一种航道安全预警方法、系统、计算机设备及存储介质

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
诸彩红;: "探究VR技术下的虚拟校园系统设计与实现", 电脑编程技巧与维护, no. 21, 3 November 2017 (2017-11-03) *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9109889B2 (en) Determining tilt angle and tilt direction using image processing
CN1896684B (zh) 地理数据收集装置
CN103398717B (zh) 全景地图数据库采集系统及基于视觉的定位、导航方法
CN104428817A (zh) 移动装置上的传感器辅助广域定位
JP2018013337A (ja) 飛行物体の誘導位置決め装置および方法
JP4132068B2 (ja) 画像処理装置及び三次元計測装置並びに画像処理装置用プログラム
CN111083633B (zh) 移动终端定位系统及其建立方法、移动终端的定位方法
CN112469967B (zh) 测绘系统、测绘方法、装置、设备及存储介质
CN111693046A (zh) 机器人系统和机器人导航地图建图系统及方法
JP2018146524A (ja) 測量システム
CN113124883A (zh) 基于3d全景相机的离线标点方法
WO2019183789A1 (zh) 无人机的控制方法、装置和无人机
CN114071008A (zh) 一种图像采集装置和图像采集方法
CN209877958U (zh) 一种倾斜摄影系统
Burkard et al. User-aided global registration method using geospatial 3D data for large-scale mobile outdoor augmented reality
JP2000074669A (ja) 三次元地図データベースの作成方法及び装置
CN114489085A (zh) 一种基于机器视觉的工业机器人运动控制装置
Yachida Omnidirectional sensing and combined multiple sensing
WO2019189381A1 (ja) 移動体、制御装置、および制御プログラム
JP2019091961A (ja) カメラ制御装置
JPH1079027A (ja) 移動カメラ用の画像処理装置
CN112254653B (zh) 一种用于3d信息采集的程序控制方法
JP7078231B2 (ja) ３ｄツアーの比較表示システム及び方法
US20220018950A1 (en) Indoor device localization
CN112504263A (zh) 基于多目视觉的室内导航定位装置及其定位方法

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