CN116483020A - 移动加工方法、系统、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种移动加工方法、系统、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：根据视觉检测器采集到的信息，获取第一位置信息与第二位置信息；第一位置信息与第二位置信息，分别为同一时刻下，载具在车床坐标系中的位置信息，以及载具上的待加工工件在载具对应的载具坐标系中的位置信息；载具处于移动状态；根据第一位置信息与第二位置信息，确认车床坐标系与载具坐标系之间的映射关系；根据映射关系与第二位置信息，确认待加工工件在车床坐标系中的目标位置信息；根据目标位置信息，对载具上的待加工工件进行加工。采用本方法，能够提升移动工件的加工精度。
Description
技术领域
本申请涉及运动控制技术领域，特别是涉及一种移动加工方法、系统、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
背景技术
在运动控制领域中，对移动工件进行加工时，对移动工件的精准定位是保证加工精度的重要基础。在传统的移动加工方法中，通常是默认工件坐标系等于载具坐标系，等于车床坐标系。然而，在实际的加工场景中，由于不同工件装入载具时存在个体偏差，不同载具装在车床上存在个体安装偏差，即工件坐标系、载具坐标系以及车床坐标系之间会出现偏差，因此基于传统的移动加工方法，无法实现对工件上的加工位置进行精准定位，从而降低了移动工件的加工精度。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提升移动工件的加工精度的移动加工方法、系统、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
第一方面，本申请提供了一种移动加工方法。所述方法包括：
根据视觉检测器采集到的信息，获取第一位置信息与第二位置信息；所述第一位置信息与所述第二位置信息，分别为同一时刻下，载具在车床坐标系中的位置信息，以及所述载具上的待加工工件在所述载具对应的载具坐标系中的位置信息；所述载具处于移动状态；
根据所述第一位置信息与所述第二位置信息，确认所述车床坐标系与所述载具坐标系之间的映射关系；
根据所述映射关系与所述第二位置信息，确认所述待加工工件在所述车床坐标系中的目标位置信息；
根据所述目标位置信息，对所述载具上的待加工工件进行加工。
在其中一个实施例中，所述视觉检测器采集到的信息至少包括图像信息；
所述根据视觉检测器采集到的信息，获取第一位置信息与第二位置信息，包括：
通过图像识别模型，从视觉检测器采集到的图像信息中，识别出所述载具上的载具坐标显示器、所述载具的载具标识以及所述待加工工件的工件标识；所述载具坐标显示器的坐标图像信息，根据驱动所述载具进行移动的电机驱动器得到；
根据所述载具坐标显示器的坐标图像信息，确认所述第一位置信息；
根据所述载具标识与所述工件标识，确认所述第二位置信息。
在其中一个实施例中，所述图像信息为多个，每个图像信息对应所述载具坐标显示器的一个坐标图像信息；
所述根据所述载具坐标显示器的坐标图像信息，确认所述第一位置信息，包括：
对所述载具坐标显示器的各个坐标图像信息进行二值化处理；
通过注意力机制网络，对各个二值化处理后的坐标图像信息进行融合处理，得到目标坐标图像信息，作为所述第一位置信息。
在其中一个实施例中，所述视觉检测器采集到的信息至少包括图像信息与电信号信息；
所述根据视觉检测器采集到的信息，获取第一位置信息与第二位置信息，还包括：
根据视觉检测器采集到的电信号信息，确认所述载具在所述车床坐标系中的位置信息，作为所述第一位置信息；所述电信号信息为所述视觉检测器在采集所述图像信息的同一时刻下，接收到的驱动载具进行移动的电机驱动器发送的电信号信息；
从所述视觉检测器采集到的图像信息中，识别出所述待加工工件在所述载具坐标系中的位置信息，作为所述第二位置信息。
在其中一个实施例中，所述根据所述第一位置信息与所述第二位置信息，确认所述车床坐标系与所述载具坐标系之间的映射关系，包括：
确认所述车床的车床标识位置信息与所述载具的载具标识位置信息之间的第一差异信息，以及确认所述第一位置信息与所述第二位置信息之间的第二差异信息；
根据所述第一差异信息与所述第二差异信息，确认所述车床坐标系与所述载具坐标系之间的映射关系；
所述根据所述映射关系与所述第二位置信息，确认所述待加工工件在所述车床坐标系中的目标位置信息，包括：
根据所述映射关系，对所述第二位置信息进行映射处理，得到映射后的第二位置信息；
将所述映射后的第二位置信息，确认为所述待加工工件在所述车床坐标系中的目标位置信息。
在其中一个实施例中，所述根据所述目标位置信息，对所述载具上的待加工工件进行加工，包括：
获取所述待加工工件的加工信息；
根据所述加工信息与所述目标位置信息，在所述待加工工件上确认待加工位置信息；
将所述待加工位置信息发送至工件加工器；所述工件加工器用于根据所述待加工位置信息，对所述载具上的待加工工件进行加工。
第二方面，本申请还提供了一种移动加工系统，其特征在于，所述系统包括：视觉检测器与控制器；
所述视觉检测器，用于采集信息，并将采集到的所述信息发送至所述控制器；
所述控制器，用于根据视觉检测器采集到的信息，获取第一位置信息与第二位置信息；所述第一位置信息与所述第二位置信息，分别为同一时刻下，所述载具在车床坐标系中的位置信息，以及所述载具上的待加工工件在所述载具对应的载具坐标系中的位置信息；所述载具处于移动状态；根据所述第一位置信息与所述第二位置信息，确认所述车床坐标系与所述载具坐标系之间的映射关系；根据所述映射关系与所述第二位置信息，确认所述待加工工件在所述车床坐标系中的目标位置信息；根据所述目标位置信息，对所述载具上的待加工工件进行加工。
第三方面，本申请还提供了一种移动加工装置。所述装置包括：
位置信息获取模块，用于根据视觉检测器采集到的信息，获取第一位置信息与第二位置信息；所述第一位置信息与所述第二位置信息，分别为同一时刻下，载具在车床坐标系中的位置信息，以及所述载具上的待加工工件在所述载具对应的载具坐标系中的位置信息；所述载具处于移动状态；
映射关系确认模块，用于根据所述第一位置信息与所述第二位置信息，确认所述车床坐标系与所述载具坐标系之间的映射关系；
目标位置确认模块，用于根据所述映射关系与所述第二位置信息，确认所述待加工工件在所述车床坐标系中的目标位置信息；
工件移动加工模块，用于根据所述目标位置信息，对所述载具上的待加工工件进行加工。
第四方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
根据视觉检测器采集到的信息，获取第一位置信息与第二位置信息；所述第一位置信息与所述第二位置信息，分别为同一时刻下，载具在车床坐标系中的位置信息，以及所述载具上的待加工工件在所述载具对应的载具坐标系中的位置信息；所述载具处于移动状态；
根据所述第一位置信息与所述第二位置信息，确认所述车床坐标系与所述载具坐标系之间的映射关系；
根据所述映射关系与所述第二位置信息，确认所述待加工工件在所述车床坐标系中的目标位置信息；
根据所述目标位置信息，对所述载具上的待加工工件进行加工。
第五方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
根据视觉检测器采集到的信息，获取第一位置信息与第二位置信息；所述第一位置信息与所述第二位置信息，分别为同一时刻下，载具在车床坐标系中的位置信息，以及所述载具上的待加工工件在所述载具对应的载具坐标系中的位置信息；所述载具处于移动状态；
根据所述第一位置信息与所述第二位置信息，确认所述车床坐标系与所述载具坐标系之间的映射关系；
根据所述映射关系与所述第二位置信息，确认所述待加工工件在所述车床坐标系中的目标位置信息；
根据所述目标位置信息，对所述载具上的待加工工件进行加工。
第六方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
根据视觉检测器采集到的信息，获取第一位置信息与第二位置信息；所述第一位置信息与所述第二位置信息，分别为同一时刻下，载具在车床坐标系中的位置信息，以及所述载具上的待加工工件在所述载具对应的载具坐标系中的位置信息；所述载具处于移动状态；
根据所述第一位置信息与所述第二位置信息，确认所述车床坐标系与所述载具坐标系之间的映射关系；
根据所述映射关系与所述第二位置信息，确认所述待加工工件在所述车床坐标系中的目标位置信息；
根据所述目标位置信息，对所述载具上的待加工工件进行加工。
上述移动加工方法、系统、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，首先根据视觉检测器采集到的信息，获取第一位置信息与第二位置信息；第一位置信息与第二位置信息，分别为同一时刻下，载具在车床坐标系中的位置信息，以及载具上的待加工工件在载具对应的载具坐标系中的位置信息；载具处于移动状态；然后根据第一位置信息与第二位置信息，确认车床坐标系与载具坐标系之间的映射关系；接着根据映射关系与第二位置信息，确认待加工工件在车床坐标系中的目标位置信息；最后根据目标位置信息，对载具上的待加工工件进行加工。这样，通过视觉检测器在同一时刻下采集到的，移动中的载具在车床坐标系中的位置信息，以及载具上的待加工工件在载具坐标系中的位置信息，能够精准确认处于移动中的待加工工件在车床坐标系中的位置信息，从而对载具上的待加工工件进行移动加工。基于以上过程的移动加工方法，并非简单地将工件坐标系、载具坐标系以及车床坐标系等同起来，而是充分考虑了在载具的移动过程中，三者之间的映射关系，然后将位于载具坐标系中的待加工工件的位置信息，映射到了车床坐标系中，以此消除了三个坐标系之间的偏差，进而能够对工件上的加工位置进行精准定位，提升了移动加工的加工精度。
附图说明
图1为一个实施例中移动加工方法的应用环境图；
图2为一个实施例中移动加工方法的流程示意图；
图3为一个实施例中移动加工过程中的车床示意图；
图4为一个实施例中根据视觉检测器采集到的信息，获取第一位置信息与第二位置信息的步骤的流程示意图；
图5为另一个实施例中移动加工方法的流程示意图；
图6为一个实施例中移动加工装置的结构框图；
图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的移动加工方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。该应用环境包括视觉检测器102、控制器104、工件加工器106、车床108、车床108上的载具110、载具110上的待加工工件112，以及载具110上的载具坐标显示器114。其中，控制器104分别与视觉检测器102和工件加工器106通信连接。视觉检测器102为内置有图像识别算法与图像处理算法的视觉检测设备，用于对采集检测范围内的图像信息；控制器104可以是独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群，控制器104还可以是视觉检测器102中的处理器，用于根据视觉检测器102采集到的信息，确认位置信息，并根据位置信息确认加工方案；工件加工器106上配备有电钻、切割机等加工设备，用于根据加工方案，对待加工工件112进行加工；载具坐标显示器114可以是LED显示器或是数码管显示器，也可以是可被视觉检测器102识别的其他标志方式，用于显示载具110在车床108对应的车床坐标系中的位置信息。需要说明的是，在车床108上配置有移动轨道，载具110在电机驱动器的工作下，能够沿着车床108上的移动轨道进行移动。
具体地，视觉检测器102采集检测范围内的信息，并将采集到的信息发送至控制器104。控制器104根据视觉检测器102采集的信息，获取同一时刻下，载具110在车床108对应的车床坐标系中的第一位置信息，以及载具110上的待加工工件112在载具110对应的载具坐标系中的第二位置信息。例如，控制器104根据载具坐标显示器110上显示的信息确认第一位置信息。然后，控制器104根据第一位置信息与第二位置信息，确认车床坐标系与载具坐标系之间的映射关系。接着，控制器104根据映射关系与第二位置信息，确认待加工工件112在车床坐标系中的目标位置信息，并根据目标位置信息，对载具110上的待加工工件112进行加工。例如，控制器104将目标位置信息发送至工件加工器106。工件加工器106根据接收到的目标位置信息，对载具110上的待加工工件112进行加工。
在一示例性实施例中，如图2所示，提供了一种移动加工方法，以该方法应用于图1中的控制器为例进行说明，包括以下步骤：
步骤S202，根据视觉检测器采集到的信息，获取第一位置信息与第二位置信息。
其中，第一位置信息与第二位置信息，分别为同一时刻下，载具在车床坐标系中的位置信息，以及载具上的待加工工件在载具对应的载具坐标系中的位置信息；载具处于移动状态。
需要说明的是，如图3为移动加工过程中的车床示意图。在移动加工技术领域中，通常是将待加工工件放置在载具上，然后再通过传送带或移动轨道，使得载具能够在车床上进行移动，最后在车床上对移动载具上的待加工工件进行加工。在此过程中，载具始终处于移动状态，因此载具相对车床的位置是一直在发生变化的；同时，待加工工件相对载具的位置，也会因为移动过程中的摩擦力、放置时的偏差等因素，与预期的放置位置不一致。也就是说，在移动加工技术领域中，通常存在工件坐标系、载具坐标系以及车床坐标系三个不同的坐标系，如果直接将三个坐标系等同起来，从而在待加工工件上进行加工，那么加工精度就会降低，导致加工出现误差。
具体地，参考图1，当放置着待加工工件的载具，移动至视觉检测器的检测范围内时，视觉检测器对载具进行信息采集，并将采集到的信息发送至控制器。控制器根据视觉检测器采集到的信息，确认同一时刻下，载具相对于车床的位置，即载具在车床坐标系中的第一位置信息，以及待加工工件相对于载具的位置，即载具上的待加工工件在载具对应的载具坐标系中的第二位置信息。
步骤S204，根据第一位置信息与第二位置信息，确认车床坐标系与载具坐标系之间的映射关系。
其中，车床坐标系与载具坐标系之间的映射关系，可以理解为车床坐标系与载具坐标系之间的偏移关系，偏移关系包括缩放关系、平移关系和旋转关系。
具体地，控制器根据第一位置信息与第二位置信息，确认用于表征车床坐标系与载具坐标系之间的偏移关系的缩放信息、平移信息和旋转信息，如缩放系数、平移矩阵以及旋转矩阵。
步骤S206，根据映射关系与第二位置信息，确认待加工工件在车床坐标系中的目标位置信息。
其中，待加工工件在车床坐标系中的目标位置信息可以理解为，待加工工件相对于车床的位置信息。
具体地，控制器根据映射关系与第二位置信息，将待加工工件在载具坐标系中的位置信息，转换为待加工工件在车床坐标系中的目标位置信息，即待加工工件在车床坐标系中的位置信息。
步骤S208，根据目标位置信息，对载具上的待加工工件进行加工。
具体地，控制器根据目标位置信息，确认需要在待加工工件上进行加工的待加工部分，并将待加工部分对应的位置信息发送至工件加工器，以使工件加工器根据接收到的信息，对载具上的待加工工件和待加工部分进行定位，从而实现对移动工件的精准加工。
上述移动加工方法中，控制器首先根据视觉检测器采集到的信息，获取第一位置信息与第二位置信息；第一位置信息与第二位置信息，分别为同一时刻下，载具在车床坐标系中的位置信息，以及载具上的待加工工件在载具对应的载具坐标系中的位置信息；载具处于移动状态；然后根据第一位置信息与第二位置信息，确认车床坐标系与载具坐标系之间的映射关系；接着根据映射关系与第二位置信息，确认待加工工件在车床坐标系中的目标位置信息；最后根据目标位置信息，对载具上的待加工工件进行加工。这样，控制器通过视觉检测器在同一时刻下采集到的，移动中的载具在车床坐标系中的位置信息，以及载具上的待加工工件在载具坐标系中的位置信息，能够精准确认处于移动中的待加工工件在车床坐标系中的位置信息，从而对载具上的待加工工件进行移动加工。基于以上过程的移动加工方法，并非简单地将工件坐标系、载具坐标系以及车床坐标系等同起来，而是充分考虑了在载具的移动过程中，三者之间的映射关系，然后将位于载具坐标系中的待加工工件的位置信息，映射到了车床坐标系中，以此消除了三个坐标系之间的偏差，进而能够对工件上的加工位置进行精准定位，提升了移动加工的加工精度。
在一示例性实施例中，视觉检测器采集到的信息至少包括图像信息；
如图4所示，上述步骤S202，根据视觉检测器采集到的信息，获取第一位置信息与第二位置信息，具体包括以下步骤：
步骤S402，通过图像识别模型，从视觉检测器采集到的图像信息中，识别出载具上的载具坐标显示器、载具的载具标识以及待加工工件的工件标识。
步骤S404，根据载具坐标显示器的坐标图像信息，确认第一位置信息。
步骤S406，根据载具标识与工件标识，确认第二位置信息。
其中，载具坐标显示器的坐标图像信息，根据驱动载具进行移动的电机驱动器得到。需要说明的是，根据驱动载具进行移动的电机驱动器的编码器信号的相位变化，可以计算出载具移动的距离，进而能够确认载具在车床坐标系中的第一位置信息。
其中，载具坐标显示器，可以是数码管显示器或LED显示器，也可以是其它能够显示数字信息或代码信息的显示器或其他标志方式。
其中，参考图3，载具左上角的“+”标识即为载具标识，待加工工件左下角的“－”标识即为工件标识；通过载具标识和工件标识之间的距离、偏移等位置关系，能够确认待加工工件相对于载具的位置信息，即第二位置信息。
其中，图像识别模型，通过对样本数字、样本字符以及样本标识的多次训练得到，通过图像识别模型，可以从图像中，识别出满足要求的数字、字符以及标识。
能够理解的是，载具标识与工件标识，可以位于载具或工件的任一位置，如中心处、原点处等，且载具标识在载具上的载具标识位置信息与工件标识的在待加工工件上的工件标识位置信息，是控制器已知的，因此以载具标识与工件标识的位置信息作为参考，再结合实际生产中，载具标识与工件标识之间的位置关系，就能够确认待加工工件在载具坐标系中的位置信息。
需要说明的是，参考图1，在现有的技术中，通常是通过工件加工器获取载具相对于车床的位置信息，然后通过视觉检测器拍摄获取待加工工件相对于载具的位置信息。但由于无法追溯、锁定视觉检测器的拍摄时间，因此，工件加工器获取第一位置信息的时间，与视觉检测器获取第二位置信息的时间之间，会存在一定的误差。
具体地，控制器通过图像识别模型，从视觉检测器采集到的图片信息中，识别出与预设载具坐标显示器图像对应的载具坐标显示器，与预设载具标识图像对应的载具标识，以及与预设工件标识图像对应的工件标识；然后，控制器通过对载具坐标显示器的坐标图像信息进行数字识别处理，得到第一位置信息；同时，控制器根据已知的载具标识位置信息，和已知的工件标识位置信息，以及载具标识与工件标识之间的距离、偏移等位置关系，确认第二位置信息。
举例说明，参考图1，控制器通过图像识别模型，从图像信息中识别出载具坐标显示器，并进一步从载具坐标显示器上识别出载具坐标图像信息(5，3)，即载具在车床坐标系中的第一位置信息；同时，参考图3，控制器通过图像识别模型，从图像信息中识别出“+”标识与“－”标识，分别作为载具标识与工件标识，并根据对应于“载具标识在载具的左上角”以及“工件标识在工件的左下角”的位置信息，以及“+”标识与“－”标识之间的距离、偏移等位置关系，确认工件在载具坐标系中的第二位置信息。
本实施例中，将电机驱动器的编码器信号的相位变化，转换为坐标信息，显示在载具坐标显示器上，使得控制器通过视觉检测器拍摄得到的图像信息，能够同步获取待加工工件相对于载具的位置信息，以及载具相对于车床的位置信息，减小了两个位置信息在同步获取上的难度，从而能够根据两个位置信息，得到待加工工件相对于车床的精准位置信息，进而提升了移动工件的加工精度。
在一示例性实施例中，图像信息为多个，每个图像信息对应载具坐标显示器的一个坐标图像信息；
上述步骤S404，根据载具坐标显示器的坐标图像信息，确认第一位置信息，具体包括以下内容：对载具坐标显示器的各个坐标图像信息进行二值化处理；通过注意力机制网络，对各个二值化处理后的坐标图像信息进行融合处理，得到目标坐标图像信息，作为第一位置信息。
其中，以数码管显示器为例，由于载具一直处于移动状态，因此在视觉检测器拍摄图像信息时，载具坐标显示器上的坐标图像信息可能出现模糊、重影以及闪烁等情况，导致无法从坐标图像信息上清楚地识别出第一位置信息，因此需要对视觉检测器拍摄的图像信息中的坐标图像信息进行处理。
具体地，视觉检测器在拍摄时，可以采取连拍模式，获得多个图像信息。然后控制器根据多个图像信息，能够识别出多个对应的坐标图像信息；然后控制器对这多个坐标图像信息分别进行二值化处理，以增加数码管的显示区域与未显示区域的区分度；然后再对多个二值化处理后的坐标图像信息进行融合处理，得到目标坐标图像信息，并从目标坐标图像信息上识别出对应的数字，作为第一位置信息。
本实施例中，控制器对多个坐标图像信息进行二值化处理，以增加数码管的显示区域与未显示区域的区分度，然后再融合这多个二值化处理后的坐标图像信息，能够实现对各个坐标图像信息的特征的融合，从而得到更加清晰的目标坐标图像信息，便于控制器更准确地识别出对应的第一位置信息。
在一示例性实施例中，视觉检测器采集到的信息至少包括图像信息与电信号信息；
上述步骤S202，根据视觉检测器采集到的信息，获取第一位置信息与第二位置信息，还具体包括以下内容：根据视觉检测器采集到的电信号信息，确认载具在车床坐标系中的位置信息，作为第一位置信息；电信号信息为视觉检测器在采集图像信息的同一时刻下，接收到的驱动载具进行移动的电机驱动器发送的电信号信息；从视觉检测器采集到的图像信息中，识别出待加工工件在载具坐标系中的位置信息，作为第二位置信息。
其中，驱动载具进行移动的电机驱动器发送的电信号信息，根据电机驱动器的编码器信号的相位变化得到。
能够理解的是，在本实施例中，不需要依赖载具坐标显示器，而是需要对视觉检测器的硬件层进行改进，使得视觉检测器能够实时接收电机驱动器发送的电信号信息。
具体地，视觉检测器在采集图像信息的同时，会同步读取驱动载具进行移动的电机驱动器发送至视觉检测器的电信号信息，并将图像信息与电信号信息一起发送至控制器。然后控制器根据电信号信息确认载具在车床坐标系中的位置信息，作为第一位置信息；同时，参考步骤S406，控制器根据图像信息，确认待加工工件在载具坐标系中的位置信息，作为第二位置信息。
本实施例中，通过对视觉检测器的硬件改进，使得视觉检测器能够实时接收电机驱动器发送的电信号信息，从而保证了视觉检测器在进行拍摄的同时，能够读取电机驱动器发送的电信号信息，从而将第一位置信息与第二位置信息进行时间上的绑定，消除了获取两个位置信息的时间差，为后续待加工工件的精准定位提供了基础，提高了移动工件的加工精度。
在一示例性实施例中，上述步骤S204，根据第一位置信息与第二位置信息，确认车床的车床标识位置信息与载具的载具标识位置信息之间的第一差异信息，以及确认第一位置信息与第二位置信息之间的第二差异信息；根据第一差异信息与第二差异信息，确认车床坐标系与载具坐标系之间的映射关系。
上述步骤S206，根据映射关系与第二位置信息，确认待加工工件在车床坐标系中的目标位置信息，具体包括以下内容：根据映射关系，对第二位置信息进行映射处理，得到映射后的第二位置信息；将映射后的第二位置信息，确认为待加工工件在车床坐标系中的目标位置信息。
其中，车床标识位置信息为车床标识在车床坐标系中的位置信息，参考图3，如车床的左上角的“＝”标识即为车床标识；载具标识位置信息为载具标识在载具坐标系中的位置信息。
需要说明的是，车床标识可以位于车床的任一位置，如中心处、原点处等，且参考工件标识与载具标识之间的关系，载具标识在载具上的位置信息与车床标识的在车床上的位置信息，是控制器已知的。
具体地，控制器首先获取已知的车床标识位置信息和载具标识位置信息，然后确认车床标识位置信息和载具标识位置信息之间的第一差异信息，以及第一位置信息和第二位置信息之间的第二差异信息，并根据第一差异信息和第二差异信息确认车床坐标系与载具坐标系之间的缩放系数、平移系数以及旋转系数，从而得到车床坐标系与载具坐标系之间的映射关系；接着控制器再根据映射信息，对第二位置信息进行映射处理，将待加工工件在载具坐标系中的位置信息，映射到车床坐标系中，得到待加工工件在车床坐标系中的目标位置信息。
本实施例中，控制器通过车床标识位置信息和载具标识位置信息之间的差异信息，以及第一位置信息和第二位置信息之间的差异信息，能够计算得到车床坐标系与载具坐标系之间的缩放系数、平移矩阵以及旋转矩阵，因此可以确认车床坐标系与载具坐标系之间的映射关系；然后再基于映射关系，能够准确定位待加工工件在车床中的位置信息，从而提升了移动工件的加工精度。
在一示例性实施例中，上述步骤S208，根据目标位置信息，对载具上的待加工工件进行加工，具体包括以下内容：获取待加工工件的加工信息；根据加工信息与目标位置信息，在待加工工件上确认待加工位置信息；将待加工位置信息发送至工件加工器。
其中，工件加工器用于根据待加工位置信息，对载具上的待加工工件进行加工。
其中，待加工工件的加工信息是指，待加工部分在待加工工件上的具体位置以及具体尺寸等信息；待加工位置信息为待加工工件上的待加工部分在车床坐标系中的位置信息。
具体地，控制器首先获取待加工部分在待加工工件上的具体位置以及具体尺寸等信息，作为待加工工件的加工信息；然后控制器根据目标位置信息，以及载具坐标系与车床坐标系之间的映射关系，将加工信息映射到车床坐标系中，得到待加工工件上的待加工部分在车床坐标系中的待加工位置信息；接着控制器将待加工位置信息发送至工件加工器；工件加工器接受到待加工位置信息后，根据待加工位置信息，对移动中的载具上的待加工工件进行加工。
举例说明，参考图3，控制器在确定待加工工件三角板在车床坐标系中的目标位置信息之后，需要获取三角板上的待加工部分圆孔在三角板上的具体位置以及具体尺寸作为加工信息，如圆孔位于三角板中心处，半径为1cm，厚度为0.3mm；然后控制器根据目标位置信息，以及载具坐标系与车床坐标系之间的映射关系，将待加工部分的加工信息映射为待加工部分在车床坐标系中的待加工位置信息，并将待加工位置信息发送至工件加工器；工件加工器再根据待加工位置信息，对待加工工件进行加工，得到中心处有一半径为1cm，厚度为0.3mm的圆孔的三角板。
本实施例中，控制器通过待加工工件的加工信息、待加工工件的目标位置信息、以及载具坐标系和车床坐标系之间的映射关系，在车床坐标系中确认待加工工件上的待加工部分的具体位置以及具体尺寸，能够对待加工部分进行精准定位，从而实现对移动中的待加工工件的精准加工，提高了移动工件的加工精度。
在一示例性实施例中，如图5所示，提供了另一种移动加工方法，以该方法应用于图1中的控制器为例进行说明，包括以下步骤：
步骤S501，通过图像识别模型，从视觉检测器采集到的图像信息中，识别出载具上的载具坐标显示器、载具的载具标识以及待加工工件的工件标识。
其中，载具坐标显示器的坐标图像信息，根据驱动载具进行移动的电机驱动器得到；图像信息为多个，每个图像信息对应载具坐标显示器的一个坐标图像信息。载具处于移动状态
步骤S502，对载具坐标显示器的各个坐标图像信息进行二值化处理，并通过注意力机制网络，对各个二值化处理后的坐标图像信息进行融合处理，得到目标坐标图像信息，作为载具在车床坐标系中的第一位置信息。
步骤S503，根据载具标识与工件标识，确认载具上的待加工工件在载具对应的载具坐标系中的第二位置信息。
其中，第一位置信息与第二位置信息为同一时刻下的位置信息。
步骤S505，确认车床的车床标识位置信息与载具的载具标识位置信息之间的第一差异信息，以及确认第一位置信息与第二位置信息之间的第二差异信息。
步骤S506，根据第一差异信息与第二差异信息，确认车床坐标系与载具坐标系之间的映射关系。
步骤S507，根据映射关系，对第二位置信息进行映射处理，得到映射后的第二位置信息，并将映射后的第二位置信息，确认为待加工工件在车床坐标系中的目标位置信息。
步骤S508，根据映射关系与第二位置信息，确认待加工工件在车床坐标系中的目标位置信息。
步骤S509，获取待加工工件的加工信息，并根据加工信息与目标位置信息，在车床坐标系中确认待加工位置信息。
步骤S510，将待加工位置信息发送至工件加工器。
其中，工件加工器用于根据待加工位置信息，对载具上的待加工工件进行加工。
需要说明的是，步骤S501-S503还可以通过如下步骤S504实现：步骤S504，根据视觉检测器采集到的电信号信息，确认载具在车床坐标系中的位置信息，作为第一位置信息，以及从视觉检测器采集到的图像信息中，识别出待加工工件在载具坐标系中的位置信息，作为第二位置信息。
其中，电信号信息为视觉检测器在采集图像信息的同一时刻下，接收到的驱动载具进行移动的电机驱动器发送的电信号信息。
本实施例中，一方面，视觉检测器通过将电机驱动器的编码器信号的相位变化，转换为坐标信息，显示在载具坐标显示器上，能够使得控制器通过视觉检测器拍摄得到的图像信息，同步获取待加工工件相对于载具的位置信息，以及载具相对于车床的位置信息，减小了两个位置信息在同步获取上的难度，从而能够得到待加工工件相对于车床的精准位置信息；另一方面，还能够基于对视觉检测器的硬件改进，使得视觉检测器能够实时接收电机驱动器发送的电信号信息，保证视觉检测器在进行拍摄的同时，能够读取电机驱动器发送的电信号信息，从而将第一位置信息与第二位置信息进行时间上的绑定，消除了获取两个位置信息的时间差，为后续待加工工件的精准定位提供了基础。此外，在得到第一位置信息和第二位置信息的基础上，控制器充分考虑了在载具的移动过程中，工件坐标系、载具坐标系以及车床坐标系三者之间的映射关系，以此消除了三个坐标系之间的偏差，将待加工工件的位置映射到车床坐标系中，进而能够对工件上的加工位置进行精准定位，提升了移动加工的加工精度。
为了更清晰阐明本申请实施例提供的移动加工方法，以下以一个具体的实施例对该移动加工方法进行具体说明。在一示例性实施例中，本申请还提供了一种在自动化运动系统中增加可视化位置标志的移动加工方法，具体包括以下步骤：
步骤1：在载具上增加载具坐标显示器；其中，载具坐标显示器用于实时显示载具在车床坐标系中的位置信息，即第一位置信息；载具在车床坐标系中的位置信息根据驱动载具进行移动的电机驱动器得到；载具处于移动状态。
步骤2：控制器基于载具坐标显示器的可视化特性，通过视觉检测器采集到的信息，同步获取载具在车床坐标系中的第一位置信息与待加工工件在载具坐标系中的位置信息，即第二位置信息。
步骤3：控制器根据第一位置信息和第二位置信息，确认待加工工件在车床坐标系里的目标位置信息。
步骤4：控制器根据待加工工件的目标位置信息，在待加工工件上确认需要进行加工的待加工位置信息。
步骤5：控制器根据待加工位置信息，对移动载具上的待加工工件进行加工。
本实施例中，视觉检测器在进行视觉检测过程中所拍摄的图像，既包含了工件在载具坐标系中的位置，也包含了载具在车床坐标系中的位置，从而将工件坐标系、载具坐标系以及车床坐标系三者锚定在同一个总坐标系中，有效消除拍摄时间的不确定性所带来的精度损失，进而提高了移动加工的精度。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一示例性实施例中，参考图1，本申请还提供了一种移动加工系统，该系统包括：视觉检测器102与控制器104。
视觉检测器102，用于采集信息，并将采集到的信息发送至控制器。
控制器104，用于根据视觉检测器102采集到的信息，获取第一位置信息与第二位置信息；根据第一位置信息与第二位置信息，确认车床坐标系与载具110坐标系之间的映射关系；根据映射关系与第二位置信息，确认待加工工件112在车床坐标系中的目标位置信息；根据目标位置信息，对载具110上的待加工工件112进行加工。
其中，视觉检测器102采集的信息，至少包括图像信息和电信号信息。
其中，第一位置信息与第二位置信息，分别为同一时刻下，载具110在车床坐标系中的位置信息，以及载具110上的待加工工件112在载具110对应的载具坐标系中的位置信息；载具110处于移动状态。
需要说明的是，本实施例提供的移动加工系统，还包括工件加工器106和载具坐标显示器114。
工件加工器106，用于根据控制器104发送的待加工位置信息，对载具110上的待加工工件112进行加工；待加工位置信息为控制器104根据待加工工件112的加工信息与目标位置信息确认得到。
载具坐标显示器114，用于显示载具110在车床108对应的车床坐标系中的位置信息。
还需要说明的是，关于上述移动加工系统的具体限定，可以参考移动加工方法的具体限定，在此不再赘述。
具体地，参考图1，当放置着待加工工件112的载具110，在车床108上移动至视觉检测器102的检测范围内时，视觉检测器102对载具110进行信息采集，并将采集到的信息发送至控制器104。控制器104根据视觉检测器102采集到的信息，确认同一时刻下，载具110在车床坐标系中的第一位置信息，以及载具110上的待加工工件112在载具110对应的载具坐标系中的第二位置信息。例如，控制器104根据载具坐标显示器110上显示的信息确认第一位置信息；然后，控制器104根据第一位置信息与第二位置信息，确认车床坐标系与载具坐标系之间的映射关系。接着，控制器104根据映射关系和第二位置信息，确认待加工工件112在车床坐标系中的目标位置信息，并根据目标位置信息，对载具110上的待加工工件112进行加工。例如，控制器104根据目标位置信息与待加工工件112的加工信息，确认待加工位置信息，并将待加工位置信息发送给工件加工器114；工件加工器114根据待加工位置信息，对载具上的待加工工件112进行加工。
本实施例中，控制器通过视觉检测器在同一时刻下采集到的，移动中的载具在车床坐标系中的位置信息，以及载具上的待加工工件在载具坐标系中的位置信息，能够确认处于移动中的待加工工件在车床坐标系中的位置信息，从而对载具上的待加工工件进行移动加工。基于以上过程的移动加工方法，并非简单地将工件坐标系、载具坐标系以及车床坐标系等同起来，而是充分考虑了在载具的移动过程中，三者之间的映射关系，然后将位于载具坐标系中的待加工工件的位置信息，映射到了车床坐标系中，以此消除了三个坐标系之间的偏差，进而能够对工件上的加工位置进行精准定位，提升了移动加工的加工精度。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的移动加工方法的移动加工装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个移动加工装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于移动加工方法的限定，在此不再赘述。
在一示例性实施例中，如图6所示，提供了一种移动加工装置，包括：位置信息获取模块602、映射关系确认模块604、目标位置确认模块606和工件移动加工模块608，其中：
位置信息获取模块602，用于根据视觉检测器采集到的信息，获取第一位置信息与第二位置信息；第一位置信息与第二位置信息，分别为同一时刻下，载具在车床坐标系中的位置信息，以及载具上的待加工工件在载具对应的载具坐标系中的位置信息；载具处于移动状态。
映射关系确认模块604，用于根据第一位置信息与第二位置信息，确认车床坐标系与载具坐标系之间的映射关系。
目标位置确认模块606，用于根据映射关系与第二位置信息，确认待加工工件在车床坐标系中的目标位置信息。
工件移动加工模块608，用于根据目标位置信息，对载具上的待加工工件进行加工。
在一示例性实施例中，视觉检测器采集到的信息至少包括图像信息；位置信息获取模块602，还用于通过图像识别模型，从视觉检测器采集到的图像信息中，识别出载具上的载具坐标显示器、载具的载具标识以及待加工工件的工件标识；载具坐标显示器的坐标图像信息，根据驱动载具进行移动的电机驱动器得到；根据载具坐标显示器的坐标图像信息，确认第一位置信息；根据载具标识与工件标识，确认第二位置信息。
在一示例性实施例中，图像信息为多个，每个图像信息对应载具坐标显示器的一个坐标图像信息；位置信息获取模块602，还用于对载具坐标显示器的各个坐标图像信息进行二值化处理；通过注意力机制网络，对各个二值化处理后的坐标图像信息进行融合处理，得到目标坐标图像信息，作为第一位置信息。
在一示例性实施例中，视觉检测器采集到的信息至少包括图像信息与电信号信息；位置信息获取模块602，还用于根据视觉检测器采集到的电信号信息，确认载具在车床坐标系中的位置信息，作为第一位置信息；电信号信息为视觉检测器在采集图像信息的同一时刻下，接收到的驱动载具进行移动的电机驱动器发送的电信号信息；从视觉检测器采集到的图像信息中，识别出待加工工件在载具坐标系中的位置信息，作为第二位置信息。
在一示例性实施例中，映射关系确认模块604，还用于确认车床的车床标识位置信息与载具的载具标识位置信息之间的第一差异信息，以及确认第一位置信息与第二位置信息之间的第二差异信息；根据第一差异信息与第二差异信息，确认车床坐标系与载具坐标系之间的映射关系。
目标位置确认模块606，还用于根据映射关系，对第二位置信息进行映射处理，得到映射后的第二位置信息；将映射后的第二位置信息，确认为待加工工件在车床坐标系中的目标位置信息。
在一示例性实施例中，工件移动加工模块608，还用于获取待加工工件的加工信息；根据加工信息与目标位置信息，在待加工工件中确认待加工位置信息；将待加工位置信息发送至工件加工器；工件加工器用于根据待加工位置信息，对载具上的待加工工件进行加工。
上述移动加工装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一示例性实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口(Input/Output，简称I/O)和通信接口。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储待加工工件的加工信息等数据。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种移动加工方法。
本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一示例性实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一示例性实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一示例性实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成的，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种移动加工方法，其特征在于，所述方法包括：
根据视觉检测器采集到的信息，获取第一位置信息与第二位置信息；所述第一位置信息与所述第二位置信息，分别为同一时刻下，载具在车床坐标系中的位置信息，以及所述载具上的待加工工件在所述载具对应的载具坐标系中的位置信息；所述载具处于移动状态；
根据所述第一位置信息与所述第二位置信息，确认所述车床坐标系与所述载具坐标系之间的映射关系；
根据所述映射关系与所述第二位置信息，确认所述待加工工件在所述车床坐标系中的目标位置信息；
根据所述目标位置信息，对所述载具上的待加工工件进行加工。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述视觉检测器采集到的信息至少包括图像信息；
所述根据视觉检测器采集到的信息，获取第一位置信息与第二位置信息，包括：
通过图像识别模型，从视觉检测器采集到的图像信息中，识别出所述载具上的载具坐标显示器、所述载具的载具标识以及所述待加工工件的工件标识；所述载具坐标显示器的坐标图像信息，根据驱动所述载具进行移动的电机驱动器得到；
根据所述载具坐标显示器的坐标图像信息，确认所述第一位置信息；
根据所述载具标识与所述工件标识，确认所述第二位置信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述图像信息为多个，每个图像信息对应所述载具坐标显示器的一个坐标图像信息；
所述根据所述载具坐标显示器的坐标图像信息，确认所述第一位置信息，包括：
对所述载具坐标显示器的各个坐标图像信息进行二值化处理；
通过注意力机制网络，对各个二值化处理后的坐标图像信息进行融合处理，得到目标坐标图像信息，作为所述第一位置信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述视觉检测器采集到的信息至少包括图像信息与电信号信息；
所述根据视觉检测器采集到的信息，获取第一位置信息与第二位置信息，还包括：
根据视觉检测器采集到的电信号信息，确认所述载具在所述车床坐标系中的位置信息，作为所述第一位置信息；所述电信号信息为所述视觉检测器在采集所述图像信息的同一时刻下，接收到的驱动载具进行移动的电机驱动器发送的电信号信息；
从所述视觉检测器采集到的图像信息中，识别出所述待加工工件在所述载具坐标系中的位置信息，作为所述第二位置信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一位置信息与所述第二位置信息，确认所述车床坐标系与所述载具坐标系之间的映射关系，包括：
确认所述车床的车床标识位置信息与所述载具的载具标识位置信息之间的第一差异信息，以及确认所述第一位置信息与所述第二位置信息之间的第二差异信息；
根据所述第一差异信息与所述第二差异信息，确认所述车床坐标系与所述载具坐标系之间的映射关系；
所述根据所述映射关系与所述第二位置信息，确认所述待加工工件在所述车床坐标系中的目标位置信息，包括：
根据所述映射关系，对所述第二位置信息进行映射处理，得到映射后的第二位置信息；
将所述映射后的第二位置信息，确认为所述待加工工件在所述车床坐标系中的目标位置信息。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标位置信息，对所述载具上的待加工工件进行加工，包括：
获取所述待加工工件的加工信息；
根据所述加工信息与所述目标位置信息，在所述待加工工件上确认待加工位置信息；
将所述待加工位置信息发送至工件加工器；所述工件加工器用于根据所述待加工位置信息，对所述载具上的待加工工件进行加工。
7.一种移动加工系统，其特征在于，所述系统包括：视觉检测器与控制器；
所述视觉检测器，用于采集信息，并将采集到的所述信息发送至所述控制器；
所述控制器，用于执行权利要求1至6任意一项所述的方法。
8.一种移动加工装置，其特征在于，所述装置包括：
位置信息获取模块，用于根据视觉检测器采集到的信息，获取第一位置信息与第二位置信息；所述第一位置信息与所述第二位置信息，分别为同一时刻下，载具在车床坐标系中的位置信息，以及所述载具上的待加工工件在所述载具对应的载具坐标系中的位置信息；所述载具处于移动状态；
映射关系确认模块，用于根据所述第一位置信息与所述第二位置信息，确认所述车床坐标系与所述载具坐标系之间的映射关系；
目标位置确认模块，用于根据所述映射关系与所述第二位置信息，确认所述待加工工件在所述车床坐标系中的目标位置信息；
工件移动加工模块，用于根据所述目标位置信息，对所述载具上的待加工工件进行加工。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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