[发明专利]一种机器视觉技术教育平台

说明书

技术领域

本发明涉及机器人技术教育领域，尤其涉及一种机器视觉技术教育平台。

背景技术

随着科技的进步，机器人技术在人类生活和工业生产制造中发挥着越来越 重要的作用。利用机器人可以实现在复杂、恶劣、危险环境下作业，也可以减 轻劳动强度和提高产品质量和生产效率。机器人技术是工业4.0和智能制造的 基础，我国要加快推进工业现代化，人才培养是关键。目前，国内教育机器人 产品已出现了市场瓶颈，常用的教育机器人功能较为简单，外形多变但欠缺深 度和广度，未对具有普遍意义的通用技术进行系统总结和针对教学，因此其开 发潜力及附加价值较低，学生对机器人相关技术掌握不够全面。

发明内容

本发明的目的在于提出一种机器视觉技术教育平台，针对性地对机器视觉 技术进行深入、全面教学，同时引入工业4.0思想和智能制造理念，通过平台面 向智能制造相关功能剖析，进行实践教学。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种机器视觉技术教育平台，其特征在于：包括视觉传感器、运动平台、 电脑、教程资料。

所述视觉传感器为工业相机及其镜头，且固定于所述运动平台上方。

同时，所述视觉传感器还包括激光位移传感器，且固定于所述运动平台末 端。

所述电脑对所述视觉传感器的数据信息进行采集、处理，并控制所述运动 平台完成一定的动作。

所述电脑包含管理系统，所述管理系统硬件包含若干与外界互联接口，软 件包含告警、平台状态监测、控制模块，可与外界进行智能信息交互；

所述教程资料根据教学对象的不同分成若干分册。

所述平台软硬件系统及教程资料可根据技术的进步、用户的反馈适时升级、 扩展。

本发明对具有普遍意义的通用机器人技术——机器视觉技术——进行系统 总结和针对教学，同时融入工业4.0概念，通过平台面向智能制造的功能模块， 进行实践教学，使学生更加全面深入掌握机器视觉技术，认识智能制造。

附图说明

图1是本发明一个实施例的硬件模块框图；

图2是本发明一个实施例实物结构布局示意图。

其中：电脑主机1，运动控制箱2，三自由度数控平台3，工业相机及镜头 4，激光位移传感器5，相机支架6，显示器7，千兆网卡8，数据采集卡9，SCSI 连接器10。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，一种机器视觉技术教育平台硬件模块框图，运动控制平台由 运动控制箱2和三自由度数控平台3组成，工业相机及镜头4、激光位移传感器 5均安装于三自由度数控平台3，电脑主机1通过运动控制箱2控制三自由度数 控平台的运动，三自由度数控平台3、工业相机及镜头4和激光位移传感器5集 中通过运动控制箱2走线到电脑主机1。

如图2所示，一种机器视觉技术教育平台实物结构布局示意图，其中，相 机及镜头4通过相机支架6架设于三自由度数控平台3上方，相机为工业相机， 接口选用千兆网口，相机和镜头的分辨率根据视觉测量和视觉识别精度需求选 择；激光位移传感器5固定于三自由度数控平台3末端，为降低成本，激光位 移传感器可以是一个或多个单点位移传感器；电脑主机1具备两个PCIe插槽， 分别插入一张千兆网卡8和一张数据采集卡9，千兆网卡外接接口为RJ45接口， 数据采集卡外接接口为SCSI接口；工业相机输出接口为Gbe口，通过网线与嵌 入电脑主机1的千兆网卡连接；激光位移传感器输出模拟电压，其输出线先接 到SCSI连接器10的端子上，再经由标准SCSI连接线连接至嵌入电脑主机1的 数据采集卡；SCSI连接器10置于运动控制箱2内部。

在电脑端，通过读取千兆网卡及数据采集卡数据，即可获得三自由度平台 视觉信息，对视觉信息进行不同的加工处理即可实现不同应用，作为示例，平 台可选择几种具体的应用，编写相应视觉算法软件。

例如，一种应用是，将绘有轨迹(颜色可为红、黑、蓝、绿等)的白纸至于 数控平台上，通过对工业相机视觉信号处理和对运动平台的控制，实现运动平 台末端随轨迹运动。再一种应用是，将两个长条形零件放到数控平台上，使其 靠拢，中间形成Y字形焊缝，通过对激光位移传感器视觉信号处理，实现焊缝 三维重构和特征提取，并控制运动平台运动，实现焊缝跟踪。