[发明专利]基于计算机视觉与人机实时交互的机械臂运动系统

摘要

本发明公开了一种基于计算机视觉与人机实时交互的机械臂运动系统，包括一台机械臂，一台相机以及一台电脑工作站；视觉相机固定在以捕捉运动物体为圆心的三米半径圆周内，并与电脑工作站通过USB3.0数据线连接；机器人控制机柜通过工业以太网以TCP数据传输形式连接电脑工作站，机械臂控制面板进入外部控制模式并实时监听外部的运动指令，基于Java语言的数字化运算平台实时处理数据的交互。本发明建立机器人运动路径与视觉相机的实时通讯机制，使相机捕捉的环境动态图像信息与机器人在空间中的运动相关联，实现机械臂可以根据环境的变化以及人的运动进行相关联的运动。

主权项

一种基于计算机视觉与人机实时交互的机械臂运动系统，其特征是：包括一台机械臂，一台相机以及一台电脑工作站；视觉相机固定在以捕捉运动物体为圆心的三米半径圆周内，并与电脑工作站通过USB3.0数据线连接；机器人控制机柜通过工业以太网以TCP数据传输形式连接电脑工作站，机械臂控制面板进入外部控制模式并实时监听外部的运动指令，基于Java语言的数字化运算平台实时处理数据的交互；工作过程：将机械臂的实时运动状态通过网线以XML数据形式由机械臂控制机柜传送到电脑工作器的服务器上，基于Java语言的数字化运算平台实时分析机器人的状态，并处理视觉相机捕捉的物体运动信息，将运动数据通过JavaScript编程转化为实时的机械臂运动路径，同时运行逆向动力学检查工具比较机械臂的实际空间坐标与视觉摄像机转化的即时移动数据的匹配性，排除限位的轨迹以及纠正可能发生的碰撞轨迹，生成安全可靠的机器人运动语言，再通过TCP数据协议写入处于外部控制状态的机器人控制面板中，生成机械臂运动的运行程序，并以不断循环的方式指挥机械臂在空间中的实时交互运动。