CN209886199U - 一种基于apriltag的车间零件定位系统 - Google Patents
一种基于apriltag的车间零件定位系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209886199U CN209886199U CN201920454375.3U CN201920454375U CN209886199U CN 209886199 U CN209886199 U CN 209886199U CN 201920454375 U CN201920454375 U CN 201920454375U CN 209886199 U CN209886199 U CN 209886199U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- guide rail
- apriltag
- guide rails
- positioning system
- stepping motor
- 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.)
- Active
Links
Images
Abstract
一种基于apriltag的车间零件定位系统，包括扫描组件、移动组件和控制系统，其中移动组件包括支撑框架和设置在支撑框架上的三维导轨，扫描组件布置在三维导轨上，由三维导轨带动着进行水平、垂直方向的移动，各导轨的连接处均设置有步进电机；所述控制系统包括核心控制器和分别与核心控制器连接的输入系统、显示系统、图像处理器和步进电机驱动模块，所述步进电机驱动模块分别与每个步进电机相连接；在所述支撑框架下方，有待检零件通过，待检零件朝上的一面设置有AprilTag标志。本实用新型的车间零件定位系统识别精确，定位准确，响应速度快，自动化程度高，工作效率高，与其它智能化设备配合好。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业制造加工工艺技术领域，尤其涉及工业生产自动化技术，具体是铸造车间对铸件进行自动定位的系统。
背景技术
铸造是制造业中的一种重要的生产工艺，随着现代工业日趋自动化，零部件专业化分工是当下制造业的发展趋势，同类产品不同型号规格必须做到专业化分工。现有技术中车间对铸件等零部件的识别和分拣大多采用人工，且无法做到精准定位，这使得相应操作人员工作量大，效率低下，精确度方面远远达不到要求，这都严重影响了后续工作自动化生产产品的质量。
在视觉定位领域，有一种AprilTag视觉定位系统，通过在目标物上设置简单的标记，然后通过对各种标记进行识别，来对目标物进行快速分类。在现有技术中，基于AprilTag的视觉定位系统主要应用于行动机器人，通过行动机器人对特定标记的识别，来实现对行动机器人的定位导引。作为一项优秀的识别系统，AprilTag视觉定位系统具有识别快速、准确，操作简单方便等优点，但作为一项新兴技术，现在并未得到完善的推广使用。
在一定程度上，AprilTag视觉定位系统可以解决铸造车间零部件专业化分类的问题，因此，将两者有效的结合起来，利用AprilTag视觉定位系统的优点，解决铸造车间零部件自动化专业化分工的实际问题，是一种优秀的技术研发方向。
实用新型内容
为了解决现有技术的不足，本实用新型提出一种基于AprilTag的车间零件定位系统，利用AprilTag视觉定位系统的优点，实现车间对零部件自动化专业化识别分类的目的。
本实用新型要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，
一种基于AprilTag的车间零件定位系统，包括扫描组件、移动组件和控制系统，其中移动组件包括支撑框架和设置在支撑框架上的三维导轨，三维导轨包括竖直固定在支撑框架上的上下导轨，相邻的上下导轨之间设置有沿着上下导轨升降的前后导轨，相邻的前后导轨之间设置有沿着前后导轨前后移动的左右导轨，所述扫描组件设置在左右导轨上，所述扫描组件与左右导轨的连接处、左右导轨两端与前后导轨连接处、前后导轨两端与上下导轨连接处均设置有步进电机，所述控制系统包括核心控制器和分别与核心控制器连接的输入系统、显示系统、图像处理器和步进电机驱动模块，所述步进电机驱动模块分别与每个步进电机相连接；在所述支撑框架下方，有待检零件由输送带传送通过，待检零件上设置有AprilTag标志。
在本实用新型中，所述支撑框架包括竖直布置长方形分布的四根立柱，每根立柱上固定安装有一根上下导轨，于输送带穿过支撑框架下方的前后两处，上下导轨分为两组，每组两根导轨所在平面与输送带方向垂直，每组上下导轨之间设置有一根前后导轨，前后导轨有两根，平行布置且位于同一水平面上，前后导轨的两端分别搭接嵌合到上下导轨上，所述左右导轨有一根，其两端分别搭接嵌合到两根前后导轨上。
在本实用新型中，所述扫描组件包括工业高清摄像机，与图像处理器电连接，由步进电机带动依三维导轨进行水平、垂直方向移动及自身转动。
进一步的，所述扫描组件活动范围在待检零件所处平面上方10~15米，在保证扫描视野的同时提高扫描精度。
进一步的，所述扫描组件包括移动传感器，设置在工业高清摄像机处，用于感知工业高清摄像机的移动，并记录其移动时的位置和速度信息，并向核心控制器进行反馈，从而提高工业高清摄像机的移动精度。
在本实用新型中，所述输入系统包括键盘系统，键盘系统输入信息到核心控制器，进而控制步进电机驱动模块，使得步进电机的启动与暂停，以此来控制工业高清摄像机的的水平、竖直运动及暂停操作。
在本实用新型中，所述步进电机为混合式步进电机57BYG250C，具有两相/四相运行能力，四拍工作时步距角为1.8°，八拍为0.9°。
在本实用新型中，所述步进电机驱动模块型号为HB202A，具备4/8 拍转换控制信号、脱机控制信号、输入信号光电隔等功能，步进电机驱动模块在接收到来自核心控制器的脉冲信号后，驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，它的旋转是以固定的角度一步步运行的。可通过控制脉冲个数来控制角位移量，达到准确定位的目的；同时可通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，达到调速的目的。
在本实用新型中，所述待检零件由输送带传送穿过支撑框架的下方，每个待检零件上分别按照类别张贴各自的AprilTag标志，使得待检零件通过时，扫描组件通过识别各自的AprilTag标志来对待检零件进行区分，进而实现对各待检零件的自动化专业化识别分类。
与现有技术相比，本实用新型利用AprilTag视觉定位系统的识别功能，精准快速的提高对待检零件的识别，提高了铸造车间铸件定位的精确度，简化了获取零件位置信息的难度，减轻了操作人员的工作量，提高了工作效率，效果显著。
附图说明
图1 为本实用新型的整体结构示意图；
图2 为本实用新型的控制系统原理图；
图3 为本实用新型的工业高清摄像机装配关系图。
图中：工业高清摄像机1、待检零件2、支撑框架3、步进电机4、核心控制器5、步进电机驱动模块6、移动传感器7、图像处理器8、显示系统9、键盘系统10、上下导轨11、前后导轨12、左右导轨13、输送带14、AprilTag标志15。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。
参见图1-3所示的基于AprilTag的车间零件定位系统，包括扫描组件、移动组件和控制系统。
所述移动组件包括支撑框架3和设置在支撑框架上的三维导轨，支撑框架3的下方设置有输送带13，三维导轨包括竖直固定在支撑框架3上的上下导轨11，相邻的上下导轨11之间设置有沿着上下导轨11升降的前后导轨12，相邻的前后导轨12之间设置有沿着前后导轨12前后移动的左右导轨13，所述支撑框架3包括竖直布置长方形分布的四根立柱，每根立柱上固定安装有一根上下导轨11，于输送带14穿过支撑框架3下方的前后两处，上下导轨11分为两组，每组两根上下导轨11所在平面与输送带14方向垂直，每组上下导轨11之间设置有一根前后导轨12，前后导轨12有两根，平行布置且位于同一水平面上，前后导轨12的两端分别搭接嵌合到上下导轨11上，所述左右导轨13有一根，其两端分别搭接嵌合到两根前后导轨12上。
所述扫描组件与左右导轨13的连接处、左右导轨13两端与前后导轨12连接处、前后导轨12两端与上下导轨11连接处均设置有步进电机4，所述控制系统包括核心控制器5和分别与核心控制器5连接的输入系统、显示系统9、图像处理器8和步进电机驱动模块6，所述步进电机驱动模块6分别与每个步进电机4相连接；
所述扫描组件包括工业高清摄像机1和移动传感器7，工业高清摄像机1与图像处理器8电连接，由步进电机4带动移动，所述移动传感器7设置在工业高清摄像机1后侧，对工业高清摄像机1的移动和位置信息进行感知；所述输入系统包括键盘系统10。
在本实用新型中，所述输送带13载有待检零件2穿过支撑框架3的下方，每个待检零件2上分别按照类别张贴各自的AprilTag标志，所述工业高清摄像机1活动范围在待检零件2所处平面上方10~15米。
本实用新型所述的基于AprilTag的车间零件定位系统在实际应用中，载有张贴AprilTag标志的待检零件2从工业高清摄像机1下方通过，工业高清摄像机1对待检零件2进行扫描，扫描得到的图像送到图像处理器8中，图像处理器8对图像中待检零件2上的AprilTag标志进行识别，并发送到核心控制器5，通过显示系统9予以显示；如果图像处理器8扫描到的图像中发现待检零件2位置存在偏差，使得AprilTag标志无法识别，则由核心控制器5发送指令或者操作人员通过对键盘系统10的操作，为核心控制器5发送指令，使步进电机驱动模块6驱动相应的步进电机4，带动扫描组件进行水平、垂直方向的移动，以便重新拍摄出能够有效识别的图像，在这个过程中，移动传感器7感知工业高清摄像机1的移动、位置和速度信息，并向核心控制器5进行反馈，以提高工业高清摄像机的移动精度。
在本实用新型中，AprilTag标志在同类标记中造型简单，易于识别，通过对不同的零件铸件张贴不同的AprilTag标志，在对扫描的图像进行处理时很容易将不同的零件分辨识别出来，然后由机械臂进行夹取分离，就可以很轻易的实现不同零件的分拣工作，可以轻易的解决零部件专业化分类的问题。
因此，本实用新型的车间零件定位系统识别精确，定位准确，响应速度快，自动化程度高，工作效率高，与其它智能化设备配合好。
Claims (6)
1.一种基于apriltag的车间零件定位系统，其特征在于：包括扫描组件、移动组件和控制系统，其中移动组件包括支撑框架和设置在支撑框架上的三维导轨，三维导轨包括竖直固定在支撑框架上的上下导轨，相邻的上下导轨之间设置有沿着上下导轨升降的前后导轨，相邻的前后导轨之间设置有沿着前后导轨前后移动的左右导轨，所述扫描组件设置在左右导轨上，所述扫描组件与左右导轨的连接处、左右导轨两端与前后导轨连接处、前后导轨两端与上下导轨连接处均设置有步进电机，所述控制系统包括核心控制器和分别与核心控制器连接的输入系统、显示系统、图像处理器和步进电机驱动模块，所述步进电机驱动模块分别与每个步进电机相连接；在所述支撑框架下方，有待检零件由输送带传送通过，待检零件上设置有AprilTag标志。
2.根据权利要求1所述的基于apriltag的车间零件定位系统，其特征在于：所述支撑框架包括竖直布置长方形分布的四根立柱，每根立柱上固定安装有一根上下导轨，于输送带穿过支撑框架下方的前后两处，上下导轨分为两组，每组两根导轨所在平面与输送带方向垂直，每组上下导轨之间设置有一根前后导轨，前后导轨有两根，平行布置且位于同一水平面上，前后导轨的两端分别搭接嵌合到上下导轨上，所述左右导轨有一根，其两端分别搭接嵌合到两根前后导轨上。
3.根据权利要求1所述的基于apriltag的车间零件定位系统，其特征在于：所述扫描组件包括工业高清摄像机，与图像处理器电连接，由步进电机带动依三维导轨进行水平、垂直方向移动及自身转动。
4.根据权利要求3所述的基于apriltag的车间零件定位系统，其特征在于：所述扫描组件活动范围在待检零件所处平面上方10~15米。
5.根据权利要求3所述的基于apriltag的车间零件定位系统，其特征在于：所述扫描组件包括移动传感器，设置在工业高清摄像机处。
6.根据权利要求1所述的基于apriltag的车间零件定位系统，其特征在于：所述输入系统包括键盘系统。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920454375.3U CN209886199U (zh) | 2019-04-04 | 2019-04-04 | 一种基于apriltag的车间零件定位系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920454375.3U CN209886199U (zh) | 2019-04-04 | 2019-04-04 | 一种基于apriltag的车间零件定位系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209886199U true CN209886199U (zh) | 2020-01-03 |
Family
ID=69018397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201920454375.3U Active CN209886199U (zh) | 2019-04-04 | 2019-04-04 | 一种基于apriltag的车间零件定位系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209886199U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109794422A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-05-24 | 溧阳市新力机械铸造有限公司 | 一种基于apriltag的车间零件定位系统 |
-
2019
- 2019-04-04 CN CN201920454375.3U patent/CN209886199U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109794422A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-05-24 | 溧阳市新力机械铸造有限公司 | 一种基于apriltag的车间零件定位系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106904003B (zh) | 涡轮头激光打标机 | |
| CN208712240U (zh) | 自动上下料设备及自动化生产系统 | |
| CN209886199U (zh) | 一种基于apriltag的车间零件定位系统 | |
| CN110142752A (zh) | 一种智检平衡起重机械臂装置 | |
| CN111942883A (zh) | 一种取放不同高度pcb产品的机构 | |
| CN108945688B (zh) | 产品编码自动绑定设备 | |
| CN105645102B (zh) | 全自动栈板收发机 | |
| CN114309933A (zh) | 一种定子压焊测量生产线 | |
| CN211217591U (zh) | 电子元器件线缆自动检测机 | |
| CN106629089B (zh) | 一种码垛系统及码垛系统的实现方法 | |
| CN206173708U (zh) | 一种具有智能定位功能的服装点位机 | |
| CN109794422A (zh) | 一种基于apriltag的车间零件定位系统 | |
| CN109794421A (zh) | 一种视觉识别检测分堆点数机 | |
| CN208051088U (zh) | 一种焊锡机 | |
| CN202189022U (zh) | 一种全自动三次光检机的光检装置 | |
| CN212791923U (zh) | 智能仓储分拣设备 | |
| CN112198154A (zh) | 一种基于机器视觉的网络变压器模块检测和码盘系统 | |
| CN114425775A (zh) | 基于视觉的搬运避障码垛全自动三工位轮式机器人装置 | |
| CN214718470U (zh) | 一种基于机器视觉的智能分拣机器人 | |
| CN107323778A (zh) | 基于ccd智能视觉扫码采集系统的两轴机械手搬运装置 | |
| CN210022889U (zh) | 一种电力智能运检机器人的送物称重识别机构 | |
| CN217017478U (zh) | 一种自动检测的输送分拣装置 | |
| CN213516900U (zh) | 一种基于机器视觉的网络变压器模块检测和码盘系统 | |
| CN213568358U (zh) | 快递运输机器人 | |
| CN216399666U (zh) | 基于线激光相机的机器人动态抓取装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |