[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]实用新型专利说明书
[11]授权公告号CN 201410665Y [45]授权公告日2010年2月24日
专利号 ZL 200920044303.8[22]申请日2009.06.01
[21]申请号200920044303.8
[73]专利权人南京林业大学
地址210037江苏省南京市玄武区龙蟠路新庄9
号
[72]设计人焦恩璋 [74]专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司代理人唐建清
[51]Int.CI.B25J 13/08 (2006.01)
权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 2 页
[54]实用新型名称
[57]摘要
采集卡等构成的基于机器视觉的工业机器人运动控
制装置，其特征是摄像头使用CMOS传感器，摄像头
采集的视频信号通过外接PC机采集、处理后生成运
动控制信号，然后将处理结果传递给工业机器人控
制柜，工业机器人按照预设的操作内容，在控制柜
的控制下进行运动。摄像头与工作台之间的位置，
可以通过摄像头安装云台进行调整。
200920044303.8权 利 要 求 书第1/1页 1.一种由工业机器人(1)、外接PC机(4)、摄像头(6)、视频采集卡(5)等构成的基于机器视觉的工业机器人运动控制装置，其特征是摄像头(6)使用CMOS传感器，摄像头(6)安装在工作台(9)的上方，摄像头(6)与工作台(9)之间的位置，可以通过摄像头安装云台(7)进行调整。
200920044303.8说 明 书第1/2页
基于机器视觉的工业机器人运动控制装置
一、技术领域
本实用新型属工业机器人的机器视觉和运动控制技术领域，具体涉及一种工业机器人利用CMOS摄像头进行视觉识别和运动控制的技术。
二、背景技术
现有工业机器人一般均为程序控制，一旦设定了运动轨迹和操作内容，就只能按给定的运动轨迹和操作内容进行工作。为了提高工业机器人的独立性和智能性，可以将计算机视觉和实时控制等技术引入工业机器人控制系统之中，使工业机器人控制系统更具有开放性和适应未知环境的能力，使现有的工业机器人进一步适应现代工业生产小批量、多品种产品的要求。增加视觉识别功能，可以使机器人的功能更趋智能化，人机配合更加协调，能够完成一些原有机器人系统所无法进行的任务。但目前尚无比较成熟、实用的工业机器人视觉识别和运动控制装置，少数实验装置的实时性不够理想，且制造成本居高不下。
三、发明内容
本实用新型的设计目的是提供一种利用CMOS摄像头进行工业机器人视觉识别和运动控制的装置。
本实用新型的技术解决方案为：一种由工业机器人、外接PC机、摄像头、视频采集卡等构成的基于机器视觉的工业机器人运动控制装置，其特征是摄像头使用CMOS传感器，摄像头安装在工作台的上方，侦测工件在作业平台上的二维座标位置，并将该侦测信号处理后用于工业机器人的运动控制；摄像头与工作台之间的位置，可以通过摄像头安装云台进行调整。。
本实用新型具有开放的结构体系，可以控制多种类型的工业机器人，用户可以根据自己的实际需要编制
和修改工业机器人的运动轨迹和操作内容，使现有的工业机器人进一步适应现代工业生产小批量、多品种产品的要求。由于增加了机器视觉识别功能，机器人的功能更趋智能化，人机配合更加协调，能够完成一些原有机器人系统所无法进行的任务。
四、附图说明
图1为基于机器视觉的工业机器人运动控制装置的构成示意图。图中(1)为工业机器人，(2)为机器人控制柜，(3)为通讯电缆，(4)为PC机，(5)为视频采集卡，(6)为摄像头，(7)为摄像头安装云台，(8)为工件，(9)为作业平台。
200920044303.8说 明 书 第2/2页
图2为摄像头系统的配置示意图。图中(6)为摄像头，(7)为摄像头安装云台，(8)为工件，(9)为作业平台。
图3为PC机的控制软件流程。
五、具体实施方式
实施例1：
采用安川Y A S K A W A M O T O M A N-U P6标准工业机器人(1)、Y A S N A C-XRC-UP6机器人控制柜(2)以及支持与PC机进行数据通信的RS232通讯电缆(3)。其中工业机器人(1)本体为6轴垂直多关节型，各关节轴由交流伺服电机驱动；具有V I D E O采集接口的内置式P C I总线视频采集卡(5)，通过标准PCI插槽安装于外接PC机(4)内。
外接P C机(4)采用通用电脑，使用通用型C M O S摄像头(6)，C M O S摄像头(6)采集的V I D E O信号通过视频连线接入视频采集卡(5)，通过信号处理软件分析获得作业平台(9)上的工件(8)位置，并将工件(8)的位置信号通过外接P C机(4)输出至工业机器人控制柜(2)并控制工业机器人(1)的运动。CMOS摄像头(6)与作业平台(9)之间的位置，可以通过摄像头安装云台(7)进行调整。
实施例2：
C M O S摄像头(6)选用飞利浦S P C1330N C，该摄像头采用H D高清视频，高达90帧/秒的刷新率，拥有硬件200万CMOS传感器，8倍数码变焦和广角镜头，可以最大程度保证在不丢失视频影像的情况下融入更多的细节和视野，可以更大程度地满足视觉识别的需要。该摄像头采用USB接口输出视频信号，采用随机提供的处理软件，可以省略视频采集卡(5)。
其余配置同实施例1。
机器人(1)在工作时，P C机(4)通过C M O S摄像头(6)实时采集并获得工件(8)的视觉信息，经过二值图像的提取和平滑，得到工件(8)在作业平台(9)上的实时位置信息，并将该位置信息通过PC机(4)进行综合分析处理，然后将处理结果传递给工业机器人控制柜(2)，工业机器人(1)按照预设的操作内容，在控制柜(2)的控制下进行运动。用户可以根据自己的实际需要编制和修改工业机器人的运动轨迹和操作内容，使现有的工业机器人进一步适应现代工业生产小批量、多品种产品的要求。由于增加了机器视觉识别功能，机器人的功能更趋智能化，人机配合更加协调，能够完成一些原有机器人系统所无法进行的任务。
有益效果：本实用新型可以完成工业机器人的视觉识别和运动控制功能，由于采用通用的C M O S摄像头和内置式视频采集卡，制造成本大大降低。
200920044303.8说 明 书 附 图第1/2页
图1
图2
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议