[发明专利]采用机器视觉定位大包下水口的装置及其使用方法

说明书

本发明涉及程序控制机械手领域，具体为一种采用机器视觉定位大包下水口的装置及其使用方法。一种采用机器视觉定位大包下水口的装置，包括连铸大包(1)和机器人(2)，其特征是：还包括底座(3)、摄像头(4)、图像处理电脑(5)和位置控制器(6)，底座(3)固定在机器人(2)的操作手臂上，底座(3)上固定至少一个摄像头(4)，摄像头(4)、图像处理电脑(5)、位置控制器(6)和机器人(2)本体通过信号线依次连接。一种采用机器视觉定位大包下水口的装置的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：①拍摄；②计算；③校正。本发明控制精确，安全可靠。

技术领域

本发明涉及程序控制机械手领域，具体为一种采用机器视觉定位大包下水口的装置及其使用方法。

背景技术

随着机器人应用越来越广，在连铸生产现场也有越来越多的机器人承担起繁重的生产工作。在钢包回转台周围也会布置一些机器人，如在受包位，浇铸位等完成大包相关工作的机器人。机器人在大包区域完成的操作包括，安装油缸，安装相应的油管气管信号线插头，以及安装长水口等。

现代的连铸机为实现连续生产，大多采用回转台或横移台车等方式，一般情况下，大包是通过行车调运至回转台或横移台车上，此时的定位精度主要由现场操作人员的操作习惯和操作水平决定，误差在所难免。同时，大包的移动导致每次大包的位置不尽相同，这会为机器人对大包的操作造成很多障碍，因为机器人无法再用固定位置的方式对大包进行相关的操作。为此需要增加机器人目视系统完成相应的操作。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，提供一种控制精确、安全可靠的机械操纵设备，本发明公开了一种采用机器视觉定位大包下水口的装置及其使用方法。

本发明通过如下技术方案达到发明目的：

一种采用机器视觉定位大包下水口的装置，包括连铸大包和机器人，连铸大包的底部设有下水口，机器人的操作手臂设于连铸大包的一侧，其特征是：还包括底座、摄像头、图像处理电脑和位置控制器，

底座固定在机器人的操作手臂上，底座上固定至少一个摄像头，摄像头的物镜都对准连铸大包的下水口，摄像头的信号输出端通过信号线连接图像处理电脑，图像处理电脑的信号输出端通过信号线连接位置控制器，位置控制器的指令输出端通过信号线连接机器人本体。

所述的采用机器视觉定位大包下水口的装置，其特征是：摄像头物镜的中心轴线和连铸大包下水口中心轴线之间的夹角不大于60°；

位置控制器选用控制柜或可编程控制器。

所述的采用机器视觉定位大包下水口的装置的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：

① 拍摄：使所有摄像头的物镜都对准连铸大包的下水口，实时拍摄连铸大包下水口的位置图像，摄像头将拍摄到的位置图像转换成电信号并通过信号线输入图像处理电脑；

② 计算：图像处理电脑计算连铸大包下水口的中心位置并将中心位置信息通过信号线输出位置控制器；

③ 校正：位置控制器根据实测所得的连铸大包下水口的中心位置信息，校正机器人操作手臂的操作位置，使机器人操作手臂对准连铸大包下水口。

所述的采用机器视觉定位大包下水口的装置的使用方法，其特征是：步骤②时，若摄像头数量为一个即采用单目视觉，则通过2D定位法以识别连铸大包下水口的轮廓并计算下水口的中心位置，2D定位法的具体步骤是：连铸大包的下水口为圆形，当摄像头在连铸大包底部拍摄下水口时，由于摄像头和连铸大包底部的垂直方向存在不大于30°的夹角，因此拍摄的下水口图像为椭圆形，根据图像识别理论，计算出下水口椭圆形图像的中心点即为下水口的中心位置；