一种机器人视觉竞赛设备的制作方法

1.本实用新型涉及工业视觉检测竞赛技术领域，具体为一种机器人视觉竞赛设备。

背景技术：

2.目前的机器人视觉竞赛形式大多数为线上模拟赛，线上模拟赛是在一个虚拟环境下的平台进行比赛，在这个模拟的没有设备调试的虚拟环境下，学生在对实际设备操作时，容易出现程序控制、图像获取设备角度及光线的调试和忽略现实条件等不确定因素产生的误差。特别是机器人视觉竞赛，机器人视觉更依靠的是对相机角度及光线的调试，稍有误差则导致调试结果难以达到理想的效果，也无法针对竞赛过程中这些不确定因素产生的误差作出应对方法，且竞赛过程体验感差。

技术实现要素：

3.本实用新型提供一种机器人视觉竞赛设备，用于工业视觉检测竞赛，其操作简易，能实现在竞赛过程中针对实际遇到的问题进行调整和解决，增强竞赛的真实体验感。
4.为了实现上述目的，通过以下技术方案实现。
5.一种机器人视觉竞赛设备，包括，
6.工作平台，所述工作平台上设有图像获取模块和分拣模块，
7.图像获取模块，包括视觉检测单元和操作显示单元，所述视觉检测单元用于对分拣模块中的待检测件进行视觉检测，视觉检测单元将图像进行处理后将处理得到的信息传送给所述操作显示单元，并在操作显示单元上显示出来；
8.分拣模块，包括检测放置槽和机器人，所述检测放置槽上用于放置待检测件，机器人接收视觉检测单元的处理信息，用于将检测完成的检测件进行分拣归类。
9.本实用新型机器人视觉竞赛设备通过工作平台上设置的图像获取模块获取检测件图像进行视觉检测，将检测的处理结果反馈视觉处理系统，由视觉处理系统控制机器人对完成检测的检测件进行分拣归类，实现对待检测件的视觉检测和分拣。该机器人视觉竞赛设备用于工业视觉检测竞赛，其操作简易，可针对学生在实际设备操作时，容易出现程序控制、图像获取设备角度及光线的调试和忽略现实条件等不确定因素产生的误差作出应对方法，能实现在竞赛过程中针对实际遇到的问题进行调整和解决，增强竞赛的真实体验感，竞赛过程体验感强。
10.进一步地，所述工作平台上设有第一支架和第二支架，所述第一支架和第二支架分别位于所述工作平台顶部，所述视觉检测单元通过与第一支架活动连接位于所述分拣模块的上方，所述操作显示单元通过活动旋转架固定在所述第二支架上。
11.该技术方案，工作平台上第一支架和第二支架的设置，分别用于安装图像获取模块中的视觉检测单元和操作显示单元，视觉检测单元置于所述分拣模块的上方，便于视觉检测单元进行获取待检测件的图像，对图像进行检测处理反馈至视觉处理系统，并在操作显示单元中显示，再控制分拣模块中的机器人启动进行对完成的检测件进行分拣归类。
12.进一步地，所述视觉检测单元包括图像获取设备，所述图像获取设备通过第一锁紧件与第一支架活动连接。
13.该技术方案，图像获取设备获取待检测件的图像信息，并将图像信息传送至视觉处理器中的视觉处理系统，由视觉处理系统进行判断图像信息确定检测件是否合格，并将检测后的信息显示在操作显示单元；所述图像获取设备通过第一锁紧件与第一支架活动连接，图像获取设备可沿第一支架进行上下位置的调整，其操作和调节方便，易于安装和使用，使操作者可方便地对图像获取设备位置进行调整并固定在第一支架上。
14.进一步地，所述视觉检测单元包括光源件，所述光源件通过第二锁紧件与第一支架活动连接，所述光源件位于所述图像获取设备的下方。
15.该技术方案，在视觉检测单元中设置光源件，且将光源件设置在图像获取设备的下方，在图像获取设备进行获取图像时，光源件为待检测件提供光源，使图像获取设备能够获取更为准确的图像信息，提高图像获取的精准度。光源件通过第二锁紧件活动安装在第一支架上，光源件可沿第一支架进行上下位置的调整，其操作和调节方便，易于安装和使用，使操作者能方便地对光源件位置进行调整并固定在第一支架上。
16.进一步地，所述操作显示单元包括显示器，所述显示器连接有鼠标和键盘。
17.该技术方案中，视觉检测单元中获取的图像信息，经视觉检测后在操作显示单元中的显示器上显示出来，鼠标和键盘的设置，便于操作者操作和使用。
18.进一步地，所述检测放置槽包括第一放置槽、第二放置槽和第三放置槽，所述机器人将第一放置槽内经视觉检测单元检测后的合格的检测件和不合格的检测件移送至相应的第二放置槽和第三放置槽。
19.该技术方案，检测放置槽包括第一放置槽、第二放置槽和第三放置槽，本实施例中，第一放置槽位于中部，所述第二放置槽和第三放置槽分别位于第一放置槽的两侧，便于视觉检测单元在对第一放置槽内的待检测件检测后，视觉处理系统控制分拣模块中的机器人将完成检测的检测件分拣移送至相应的第二放置槽和第三放置槽。
20.进一步地，所述检测放置槽锁紧固定在所述工作平台上，确保检测放置槽上的待检测件放置平稳，有利于图像获取模块准确获取图像信息。
21.进一步地，所述检测放置槽上设有定位孔，所述工作平台上设有定位槽，所述检测放置槽通过固定件穿过所述定位孔将其固定在所述定位槽上。
22.该技术方案，通过在检测放置槽上设置定位孔，以及在工作平台上设置定位槽，使检测放置槽与工作平台可拆卸式连接，便于拆卸和更换检测放置槽。
23.进一步地，所述定位槽设有多条，所述检测放置槽可固定于任意位置的定位槽上。多条定位槽的设置，使检测放置槽可根据需要固定在工作平台上的任一位置。
24.进一步地，所述工作平台上还设有报警器。
25.该技术方案中，报警器的设置，在机器人的不同状态下可以显示不同颜的灯，便于操作者及时发现机器人运行状态，具体地，所述报警器包括红灯、黄灯和绿灯，在机器人正常运行时，报警器亮绿灯；在机器人运行过程中，检测到人体接触机器人时，则报警亮红灯；在机器人停止，不运行时，亮黄灯，确保操作者操作设备的安全性。
26.本实用新型机器人视觉竞赛设备与现有技术相比，具有如下有益效果：
27.本实用新型机器人视觉竞赛设备通过工作平台上设置的图像获取模块获取检测
件图像进行视觉检测，将检测的处理结果反馈视觉处理系统，由视觉处理系统控制机器人对完成检测的检测件进行分拣归类，实现对待检测件的视觉检测和分拣。该机器人视觉竞赛设备用于工业视觉检测竞赛，其操作简易，可针对学生在对实际设备操作时，容易出现程序控制、图像获取设备角度及光线的调试和忽略现实条件等不确定因素产生的误差作出应对方法，能实现在竞赛过程中针对实际遇到的问题进行调整和解决，增强竞赛的真实体验感，竞赛过程体验感强。
附图说明
28.图1为本实用新型机器人视觉竞赛设备的结构示意图；
29.图2为本实用新型机器人视觉竞赛设备中分拣模块的结构示意图；
30.图3为图1中视觉检测单元的局部放大示意图；
31.图4为图1中操作显示单元的局部放大示意图；
32.图5为图1中箱体底部设置脚杯和滑轮的局部放大示意图；
33.图6为图1中的a部放大图。
34.附图标记说明：
35.工作平台100，箱体110，脚杯120，滑轮130，定位槽140；图像获取模块200，视觉检测单元210，图像获取设备211，光源件212，操作显示单元220，显示器221，键盘222，鼠标223；分拣模块300，检测放置槽310，第一放置槽311，第二放置槽312，第三放置槽313，定位孔314，机器人320，执行端321，真空吸盘330；第一支架400，第一锁紧件410，第二锁紧件420；第二支架500，活动旋转架510；报警器600。
具体实施方式
36.下面将结合具体实施例及附图对本实用新型机器人视觉竞赛设备及烘烤装置作进一步详细描述。
37.参照图1，本实用新型一非限制实施例，一种机器人视觉竞赛设备，包括，
38.工作平台100，所述工作平台100上设有图像获取模块200和分拣模块300，
39.图像获取模块200，包括视觉检测单元210和操作显示单元220，所述视觉检测单元210用于对分拣模块300中的待检测件进行视觉检测，视觉检测将图像进行处理后将处理得到的信息通过视觉处理系统传送给所述操作显示单元220，并在操作显示单元220上显示出来；其中，视觉处理系统在视觉控制器中运行，视觉控制器与图像获取模块、分拣模块连接，视觉处理系统通过图像获取模块获取图像信息，并对图像信息进行处理。
40.分拣模块300，包括检测放置槽310和机器人320，所述检测放置槽310上用于放置待检测检测件，机器人320用于将检测完成的检测件进行分拣归类，本实施例中，所述机器人320的执行端设有真空吸盘330，所述真空吸盘330与机器人320的执行端端部弹性连接，使真空吸盘330在抓取待检测件的过程中与待检测件接触时形成柔性接触，进而避免因真空吸盘330与待检测件刚性接触对待检测件造成的损伤；机器人320的执行端下方正对检测放置槽310，使真空吸盘330随机器人320的执行端下移至合适位置即准确抓取待检测件，提高效率。
41.参照图1，本实用新型机器人视觉竞赛设备通过工作平台100上设置的图像获取模
块200获取检测件图像进行视觉检测，将检测的处理结果反馈视觉处理系统，由视觉处理系统控制分拣模块300对完成检测的检测件进行分拣归类，实现对待检测检测件的视觉检测和分拣。该机器人视觉竞赛设备用于工业视觉检测竞赛，其操作简易，可针对学生在对实际设备操作时，容易出现程序控制、图像获取设备211角度及光线的调试和忽略现实条件等不确定因素产生的误差作出应对方法，能实现在竞赛过程中针对实际遇到的问题进行调整和解决，增强竞赛的真实体验感，竞赛过程体验感强。
42.参照图1、图3和图4，本实用新型一非限制实施例，所述工作平台100上设有第一支架400和第二支架500，所述第一支架400和第二支架500分别位于所述工作平台100顶部的两侧，所述视觉检测单元210通过与第一支架400活动连接位于所述分拣模块300的上方，所述操作显示单元220通过活动旋转架510固定在所述第二支架500上。本实施例中，视觉检测单元210可根据需要设置在第一支架400上的任一位置上，操作显示单元220可根据需要设置在第二支架500上的任一位置上，且操作显示单元220可通过活动旋转架510进行旋转至任一方位。该技术方案，工作平台100上第一支架400和第二支架500的设置，分别用于安装图像获取模块200中的视觉检测单元210和操作显示单元220，使视觉检测单元210置于所述分拣模块300的上方，便于视觉检测单元210进行获取待检测件的图像，对图像进行检测处理反馈至视觉处理系统，通过视觉处理系统计算在操作显示单元220中显示，并控制分拣模块300中的机器人320启动进行对完成的检测件进行分拣归类。
43.参照图1和图3，本实用新型一非限制实施例，所述视觉检测单元210包括图像获取设备211，所述图像获取设备211通过第一锁紧件410与第一支架400活动连接。具体地，本实施例中，所述图像获取设备211为ccd相机，且位于所述分拣模块300的上方，当然，也可以为其它图像获取设备，图像获取设备211除了设置于分拣模块300的上方，也可以设置在分拣模块300的一侧，确保能准确获取待检测件的图像信息即可。本实施例中，机器人视觉竞赛设备在使用时，由操作者把待检测件放置到第一放置槽311内，ccd相机对待检测件进行视觉检测，具体地，由ccd相机进行拍摄获取图像信息，然后通过视觉检测单元210里面的视觉处理系统将图像信息进行处理，接着将检测件的处理信息通过操作显示单元220中的显示器221上显示出来，再根据显示器221上的软件页面显示检测的处理结果为ok或ng，最后分拣模块300接收视觉处理系统的处理结果，视觉处理系统控制机器人320将检测件放置于第二放置槽312位或第三放置槽313位，放置完成后再进行下一个检测件的检测，循环反复至所有检测件处理完成。该技术方案，ccd相机与视觉处理系统连接，能准确获取待检测件的图像信息，并将图像信息进行处理，视觉处理系统将检测后的信息显示在操作显示单元220；所述图像获取设备211通过第一锁紧件410与第一支架400活动连接，图像获取设备211可沿第一支架400进行上下位置的调整，其操作和调节方便，易于安装和使用，使操作者可方便地对图像获取设备211位置进行调整并固定在第一支架400上。
44.参照图1和图3，本实用新型一非限制实施例，所述视觉检测单元210包括光源件212，所述光源件212通过第二锁紧件420与第一支架400活动连接，所述光源件212位于所述分拣模块300的上方，同时位于所述图像获取设备211的下方。具体地，本实施例中，所述光源件212为两组，两组光源件212并行分布在所述第二锁紧件420的两侧，两组光源件212的设置，从两边为检测件提供光源，其光源亮度效果好，为图像获取设备211获取检测件图像信息提供保障。具体地，本实施例中，所述光源件212优选为长条灯，长条灯的长度方向与检
测件的长度方向一致，再加上两侧并行光源件212的设置，使光照能够从长度方向和宽度方向覆盖整个检测件，确保光源对检测件的光照效果，当然，除了采用长条灯作为光源件212外，也可以采用阵列布置的多个点灯或者其它光照件作为光源件212。该技术方案，在视觉检测单元210中设置光源件212，且将光源件212设置在图像获取设备211的下方，在图像获取设备211进行获取图像时，光源件212为待检测件提供光源，使图像获取设备211能够获取更为准确的图像信息，提高图像获取的精准度。光源件212通过第二锁紧件420活动安装在第一支架400上，光源件212可沿第一支架400进行上下位置的调整，其操作和调节方便，易于安装和使用，使操作者能方便地对光源件212位置进行调整并固定在第一支架400上。
45.参照图1和图4，本实用新型一非限制实施例，所述操作显示单元220包括显示器221，所述显示器221连接有鼠标223和键盘222。该技术方案中，视觉检测单元210中获取的图像信息，经视觉检测后在操作显示单元220中的显示器221上显示出来，鼠标223和键盘222的设置，便于操作者操作和使用。
46.参照图1和图2，本实用新型一非限制实施例，所述检测放置槽310包括第一放置槽311、第二放置槽312和第三放置槽313，所述机器人320将第一放置槽311内经视觉检测单元210检测后的合格的检测件和不合格的检测件移送至相应的第二放置槽312和第三放置槽313。本实施例中，所述第一放置槽311为待检测件放置槽，第二放置槽312为合格的检测件放置槽，第三放置槽为不合格的检测件放置槽，具体地，所述机器人320的执行端321下方正对检测放置槽310中的待检测件放置槽，待检测件放置槽用于放置待检测的检测件，便于机器人320下移抓取待检测件并移送至合格的检测件放置槽或不合格的检测件放置槽。本实施例中，第一放置槽311位于中部，所述第二放置槽312和第三放置槽313分别位于第一放置槽311的两侧，便于视觉检测单元210在对第一放置槽311内的待检测件检测后，视觉处理系统控制分拣模块300中的机器人320将完成检测的检测件分拣移送至相应的第二放置槽312和第三放置槽313。
47.参照图1和图6，本实用新型一非限制实施例，所述检测放置槽310锁紧固定在所述工作平台100上，确保检测放置槽310上的待检测件放置平稳，有利于图像获取模块准确获取图像信息。进一步地，所述检测放置槽310上设有定位孔314，所述工作平台100上设有定位槽140，所述检测放置槽310通过固定件穿过所述定位孔314将其固定在所述定位槽140上。该技术方案，通过在检测放置槽310上设置定位孔314，以及在工作平台100上设置定位槽140，使检测放置槽310与工作平台100可拆卸式连接，便于拆卸和更换检测放置槽310。本实施例中，为适应竞赛的灵活性和便于操作，所述定位槽140设有多条，所述检测放置槽310可固定于工作平台100上任意位置的定位槽140上。具体地，多条定位槽140可以横向设置在工作平台100上，也可以纵向设置在工作平台100，多条定位槽140的设置，使检测放置槽310可根据需要固定在工作平台100上的任意位置，即操作者可根据竞赛的需要，调整检测放置槽310至合适的位置，以便于操作者操作及评委的观看。
48.参照图1，本实用新型一非限制实施例，所述工作平台100上还设有报警器600。该技术方案中，报警器600的设置，在机器人320的不同状态下可以显示不同颜的灯，便于操作者及时发现机器人320运行状态，具体地，所述报警器600包括红灯、黄灯和绿灯，在机器人320正常运行时，报警器600亮绿灯；在机器人320运行过程中，检测到人体接触机器人320时，则报警亮红灯；在机器人320停止，不运行时，亮黄灯，对操作者操作设备的安全问题提
供有效保障。
49.参照图1，本实用新型一非限制实施例，所述工作平台100下方设有箱体110，所述箱体110内设有视觉控制器。该技术方案中，为合理利用空间，将视觉控制器设置在箱体110内，并分别与图像获取设备211、光源件212、机器人320和显示器221电性连接。具体地，本实施例中，所述箱体110为方形箱体110，方形箱体110用于支撑工作平台100，稳定性好，且方形箱体110方便制作，空间利用率高。
50.参照图1和图5，本实用新型一非限制实施例，所述箱体110的底部设有脚杯120和滑轮130，所述脚杯120锁紧固定在所述箱体110底部四角位置，所述滑轮130锁紧固定在所述箱体110底部内四角位置。该技术方案中，箱体110底部脚杯120的设置，用于固定箱体110，使箱体110能稳定放置；为使箱体110便于移动，在箱体110底部的内四角位置，即脚杯120内侧一定距离处，分别设置有滑轮130，使在有需要时，对箱体110进行移动。
51.参照图1至图5，本实施例中，本实用新型机器人视觉竞赛设备用于工业视觉检测竞赛，具体地，本实施例中，所述检测件为电芯，工业视觉检测竞赛用于检测电芯的外形、尺寸、表面字符等，其具体操作和使用方法为：
52.根据工作距离和实际需求，先在第一支架400上调整和安装好视觉检测单元210中的ccd相机和长条灯，确保长条灯为待检测电芯放置槽位置提供合适光源，同时确保ccd相机可以正常取图；安装好后，对ccd相机进行校正；
53.放置待检电芯，操作者将待检电芯放置到待检测电芯放置槽中，多个待检电芯为无序杂乱状态放置，但相互不重叠；
54.启动图像获取模块200，对待检电芯进行图像信息获取并检测，检测后的电芯信息反馈至视觉处理系统，并在操作显示单元220中的显示屏上显示，视觉处理系统进而控制分拣模块300中的机器人320抓取检测后的电芯，并根据检测结果将合格品移送至合格的电芯放置槽，将不合格品移送至不合格的放置槽；
55.待第一个电芯位置完成后，再进行下一个电芯的拍照，检测等，循环反复直至完成所有电芯的处理。
56.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语诸如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
57.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
58.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
59.上述实施例仅为本实用新型的具体实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种机器人视觉竞赛设备，其特征在于：包括，工作平台（100），所述工作平台（100）上设有图像获取模块（200）和分拣模块（300），图像获取模块（200），包括视觉检测单元（210）和操作显示单元（220），所述视觉检测单元（210）用于对分拣模块（300）中的待检测件进行视觉检测，视觉检测单元将图像进行处理后将处理得到的信息传送给所述操作显示单元（220），并在操作显示单元（220）上显示出来；分拣模块（300），包括检测放置槽（310）和机器人（320），所述检测放置槽（310）上用于放置待检测件，机器人（320）接收视觉检测单元的处理信息，用于将检测完成的检测件进行分拣归类。2.根据权利要求1所述的机器人视觉竞赛设备，其特征在于，所述工作平台（100）上设有第一支架（400）和第二支架（500），所述第一支架（400）和第二支架（500）分别位于所述工作平台（100）顶部，所述视觉检测单元（210）通过与第一支架（400）活动连接位于所述分拣模块（300）的上方，所述操作显示单元（220）通过活动旋转架（510）固定在所述第二支架（500）上。3.根据权利要求1所述的机器人视觉竞赛设备，其特征在于，所述视觉检测单元（210）包括图像获取设备（211），所述图像获取设备（211）通过第一锁紧件（410）与第一支架（400）活动连接。4.根据权利要求3所述的机器人视觉竞赛设备，其特征在于，所述视觉检测单元（210）包括光源件（212），所述光源件（212）通过第二锁紧件（420）与第一支架（400）活动连接，所述光源件（212）位于所述图像获取设备（211）的下方。5.根据权利要求1所述的机器人视觉竞赛设备，其特征在于，所述操作显示单元（220）包括显示器（221），所述显示器（221）连接有鼠标（223）和键盘（222）。6.根据权利要求1所述的机器人视觉竞赛设备，其特征在于，所述检测放置槽（310）包括第一放置槽（311）、第二放置槽（312）和第三放置槽（313），所述机器人（320）将第一放置槽（311）内经视觉检测单元（210）检测后的合格的检测件和不合格的检测件移送至相应的第二放置槽（312）和第三放置槽（313）。7.根据权利要求1所述的机器人视觉竞赛设备，其特征在于，所述检测放置槽（310）锁紧固定在所述工作平台（100）上。8.根据权利要求7所述的机器人视觉竞赛设备，其特征在于，所述检测放置槽（310）上设有定位孔，所述工作平台（100）上设有定位槽（140），所述检测放置槽（310）通过固定件穿过所述定位孔将其固定在所述定位槽（140）上。9.根据权利要求8所述的机器人视觉竞赛设备，其特征在于，所述定位槽（140）设有多条，所述检测放置槽（310）可固定于任意位置的定位槽（140）上。10.根据权利要求1至9任一项权利要求所述的机器人视觉竞赛设备，其特征在于，所述工作平台（100）上还设有报警器（600）。

技术总结

本实用新型涉及一种机器人视觉竞赛设备，包括工作平台、图像获取模块和分拣模块，所述工作平台上设有图像获取模块和分拣模块，所述图像获取模块包括视觉检测单元和操作显示单元，所述视觉检测单元用于对分拣模块中的待检测件进行视觉检测，视觉检测单元将图像进行处理后将处理得到的信息传送给所述操作显示单元，并在操作显示单元上显示出来；所述分拣模块，包括检测放置槽和机器人，所述检测放置槽上用于放置待检测件，机器人接收视觉检测单元的处理信息，用于将检测完成的检测件进行分拣归类。本实用新型机器人视觉竞赛设备用于工业视觉检测竞赛，其操作简易，能实现在竞赛过程中针对实际遇到的问题进行调整和解决，增强竞赛的真实体验感。赛的真实体验感。赛的真实体验感。