[发明专利]具有自动校准的视觉系统

说明书

本发明公开了一种视觉系统，包括：第一摄像机和第二摄像机，被安装用于工作环境的立体监视；支撑平台，用于在所述工作环境中支撑工件；第一参考板，被可操作地联接到所述支撑平台以为物体在所述工作环境中的三维位置提供第一参考系；电动工具，能够在工具控制器的控制下在所述工作环境中操作；以及运动监视器，被可操作地联接到所述第一摄像机和所述第二摄像机，以基于所述工具上的参考点与所述参考板上的参考点的位置的比较来确定所述工具在所述工作环境中的位置。通过所述第一摄像机和所述第二摄像机所述支撑平台的透视图可以是可改变的，且所述系统还包括第二参考板，以响应于所述支撑平台的透视图被改变而限定用于物体的三维位置的第二参考系。

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2015年7月17日提交的第62/193,804号美国临时申请的权益，该美国临时申请的全部内容通过引用纳入本文。

技术领域

示例实施方案总体上涉及采用与电动工具(power tool)的操作有关的视觉系统，且具体地涉及可以在操作期间被自动校准的这样的系统。

背景技术

电动工具通常被用在工业的所有方面中。电动工具被用于多种应用，所述应用包括例如钻孔、拧紧、打磨等。对于需要高度自由移动或需要访问某些难以够到的物品的作业，手持式电动工具常常是优选的，或甚至是必需的。

在某些背景下，多种操作作为综合组装过程的一部分通过人或机器使用电动工具来进行。例如，可以采用电动工具以沿着用于组装发动机零件的组装线在不同位置处拧紧紧固件。这些组装过程可以包括必须按特定顺序和/或按特定规格执行的拧紧操作。不变地，当人以重复的方式进行这些操作时，可能不按顺序或按错误的扭矩规格进行一些拧紧操作。

因此，可能期望的是，改进视觉系统识别物体上的特定位置的能力并且允许将工具应用到这样的位置(例如，用于拧紧)。然而，因为组装线环境呈现移动目标，且因为可能需要从多个不同方向对物体进行操作，所以这样的改进的视觉系统可能极其复杂以至于无法实现。

发明内容

一些示例实施方案可以使得能够提供可以关于可以在上文所描述的背景下采用的电动工具有效地采用的视觉系统。

在一个示例实施方案中，提供了一种视觉系统，包括：第一摄像机和第二摄像机，所述第一摄像机和所述第二摄像机被安装用于工作环境的立体监视；支撑平台，用于在所述工作环境中支撑工件；第一参考板，所述第一参考板被可操作地联接到所述支撑平台以为物体在所述工作环境中的三维位置提供第一参考系；电动工具，所述电动工具能够在工具控制器的控制下在所述工作环境中操作；以及运动监视器，所述运动监视器被可操作地联接到所述第一摄像机和所述第二摄像机，以基于所述工具上的参考点与所述参考板上的参考点的位置的比较来确定所述工具在所述工作环境中的位置。通过所述第一摄像机和所述第二摄像机所述支撑平台的透视图可以是可改变的，且所述系统还包括第二参考板，以响应于所述支撑平台的透视图被改变而限定用于物体的三维位置的第二参考系。

在另一个示例实施方案中，所述视觉系统可以包括第一摄像机和第二摄像机，所述第一摄像机和所述第二摄像机被安装用于工作环境的立体监视。所述视觉系统还可以包括：支撑平台，用于在所述工作环境中支撑工件；以及参考板，所述参考板被可操作地联接到所述支撑平台以为物体在所述工作环境中的三维位置提供参考系。所述视觉系统还可以包括电动工具，所述电动工具能够在工具控制器的控制下在所述工作环境中操作；以及运动监视器，所述运动监视器被可操作地联接到所述第一摄像机和所述第二摄像机，以基于所述工具上的参考点与所述参考板上的参考点的位置的比较来确定所述工具在所述工作环境中的位置。所述参考板可以包括分布在其上的至少四个参考点。所述运动监视器可以被配置为使用用来确定所述工具的位置的相同光谱基于所述至少四个参考点来执行自动配置。