[发明专利]一种基于视觉伺服的螺孔定位及锁卸螺丝装置

权利要求书

1.一种基于视觉伺服的螺孔定位及锁卸螺丝装置，其特征在于，所述基于视觉伺服的螺孔定位及锁卸螺丝装置包括视觉测量模块和控制执行模块，所述视觉测量模块和所述控制执行模块之间通过网络进行数据传输与通讯；所述视觉测量模块包括双目摄像头、粗定位摄像头和激光打点器，所述双目摄像头为双目CCD摄像头；所述控制执行模块包括机械臂单元和计算机，所述机械臂单元包括大扭矩拧紧枪、机械臂小臂、机械臂大臂、机械臂控制箱、基座和螺丝套筒；所述大扭矩拧紧枪、所述螺丝套筒、所述双目摄像头和所述激光打点器位于所述机械臂单元的末端，所述双目摄像头用于精确定位目标螺丝或螺孔，确认目标螺丝或螺孔的姿态信息，搜寻目标螺丝或螺孔采用的是基于区域相关的匹配方法，匹配所述双目摄像头的左右摄像头所拍摄的固定尺寸的图像窗口，基于相似度准则度量两个图像窗口间的相关性，基于区域相关的匹配方法中确认区域的方法是，将以所述目标螺丝或螺孔为圆心的局部区域放大，并利用所述激光打点器对所述局部区域打上激光记号点，在所述激光记号点中选取三个特征点，利用所述三个特征点确定一个平面。

2.根据权利要求1所述的基于视觉伺服的螺孔定位及锁卸螺丝装置，其特征在于：所述计算机用于接收并处理信息后生成运动控制指令，所述机械臂控制箱通过接收所述运动控制指令来控制所述机械臂单元的运动，所述基座中内置驱动伺服电机，所述机械臂大臂的一端与所述基座连接，所述机械臂大臂的另一端与所述机械臂小臂的一端连接，所述机械臂小臂的另一端与所述双目摄像头连接，所述大扭矩拧紧枪与所述螺丝套筒连接。

3.根据权利要求2所述的基于视觉伺服的螺孔定位及锁卸螺丝装置，其特征在于：所述机械臂控制箱根据所述运动控制指令，通过驱动伺服电机转动，进而带动所述机械臂单元末端的所述大扭矩拧紧枪或所述螺丝套筒或所述双目摄像头或所述激光打点器向靠近目标螺丝或螺孔的方向运动。

4.根据权利要求1所述的基于视觉伺服的螺孔定位及锁卸螺丝装置，其特征在于：所述粗定位摄像头用于确认目标螺丝或螺孔的位置信息，采用的是模板匹配法，基于设定好的螺孔模板，计算采集的所述目标螺丝或螺孔的图像与所述螺孔模板中的每个螺丝或螺孔的相似度，以寻找所述目标螺丝或螺孔的位置，拟合出基于所述粗定位摄像头坐标系下的所述目标螺丝或螺孔的中心坐标。

5.根据权利要求4所述的基于视觉伺服的螺孔定位及锁卸螺丝装置，其特征在于：所述粗定位摄像头坐标系下的所述目标螺丝或螺孔的中心坐标，可通过旋转、平移的方式，将所述目标螺丝或螺孔的中心坐标转换为所述基座坐标系下的。

6.根据权利要求1所述的基于视觉伺服的螺孔定位及锁卸螺丝装置，其特征在于：当所述大扭矩拧紧枪对准目标螺孔时，将放置在所述大扭矩拧紧枪中的螺丝拧进目标螺孔中。

7.根据权利要求1所述的基于视觉伺服的螺孔定位及锁卸螺丝装置，其特征在于：当所述螺丝套筒对准目标螺丝时，将需要拆卸的目标螺丝卸下。

8.根据权利要求1所述的基于视觉伺服的螺孔定位及锁卸螺丝装置，其特征在于：所述基于视觉伺服的螺孔定位及锁卸螺丝装置与终端设备连接，实时添加人为的操作，实现远程的实时监测与调控。