相机与伺服同步控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种相机与伺服同步控制系统及方法，其中，相机与伺服同步控制系统，包括运动控制器、伺服驱动系统、相机和机械本体,所述相机与机械本体机械连接，所述运动控制器与所述相机电连接，所述运动控制器与所述伺服驱动系统电连接，所述相机与所述伺服驱动系统电连接，所述伺服驱动系统与所述机械本体连接，所述伺服驱动系统用于驱动所述机械本体运动。通过将相机与伺服驱动系统直接连接，将相机的拍照完成信号接入伺服驱动器和运动控制器中，以此标记图像信息与位置信息，使其一一对应。从而简化了算法的复杂度，提高了数据匹配精度，使相机拍照与伺服驱动器位置实时对应，增强了控制器的同步控制精度。

【技术实现步骤摘要】
相机与伺服同步控制系统及方法
本专利技术涉及同步控制领域，具体地，涉及一种相机与伺服同步控制系统及方法。
技术介绍
目前，随着自动化生产制造水平的不断提高，对生产线柔性的要求越来越高，提高机器的灵活性、自主性成为日益迫切的需求。提高机器的“智力”，使其拥有一定的自主性，需要提高机器对外界环境的感知。机器视觉可以快速获得周围环境信息，信息自动处理方便，易与机器的控制系统集成。过去几年里，运动控制系统已经把机器视觉作为其关键部分。越来越多的工程师和科研人员认识到当前的机器视觉技术和运动控制技术相结合对于解决复杂应用问题有相当大的帮助。一般情况，视觉与运动控制结合的系统或产品主要包含运动控制器、相机、伺服系统等，相机和伺服分别与控制器相连，而相机和伺服之间并不直接通讯，数据经由控制器交换，这就导致控制器内部算法处理时不能准确将相机采集图像的时间点与伺服当前位置相对应，造成控制策略调整延时。目前控制算法可以通过其他软件处理方法获知数据对，但计算复杂，且会引入时差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述问题，提出一种相机与伺服同步控制系统及方法，以实现简单准确的优点。为实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种相机与伺服同步控制系统，包括运动控制器、伺服驱动系统、相机和机械本体,所述相机与机械本体机械连接，所述运动控制器与所述相机电连接，所述运动控制器与所述伺服驱动系统电连接，所述相机与所述伺服驱动系统电连接，所述伺服驱动系统与所述机械本体连接，所述伺服驱动系统用于驱动所述机械本体运动。可选的，所述伺服驱动系统包括伺服驱动器和伺服电机；所述伺服驱动器和所述伺服电机电连接，所述伺服电机与所述机械本体连接。可选的，所述相机与所述运动控制器通过串口相连；所述运动控制器与所述伺服驱动系统通过工业总线相连；所述相机与所述伺服驱动器通过数字IO通讯。可选的，所述单个相机与多个所述伺服驱动器通过数字IO通讯。本专利技术第二方面公开了一种相机与伺服同步控制方法，使用第一方面所述的装置，包括：所述运动控制器获取所述相机获取图像时刻所述伺服驱动器的伺服位置信息；所述运动控制器获取相机获取图像的图像特征值；所述运动控制器获取所述相机与所述机械本体的标定关系；所述运动控制器基于所述标定关系、所述图像特征值和所述伺服位置信息得出所述机械本体的当前位置和所述机械本体前方的轨迹信息；所述运动控制器基于所述机械本体的当前位置和所述机械本体前方的轨迹信息对所述机械本体的运行轨迹重新规划。可选的，所述运动控制器获取所述相机获取图像时刻所述伺服驱动器的伺服位置信息，包括：所述相机获取图像时发送触发信号至所述伺服驱动器；所述伺服驱动器将接收的触发信号时刻的伺服位置信息发送至所述运动控制器。可选的，所述相机获取图像时发送触发信号至所述伺服驱动器的步骤之后；还包括：所述相机获取图像时发送触发信号至所述运动控制器；所述运动控制器接收到所述触发信号后，创建图像结果与伺服位置的数据对。可选的，所述运动控制器获取相机获取图像的图像特征值，包括：获取所述图像特征值；将所述图像特征值保存至所述数据对。可选的，所述将所述图像特征值保存至所述数据对的步骤之后，还包括：将所述伺服位置保存至所述数据对。可选的，所述运动控制器获取所述相机与所述机械本体的标定关系中，所述标定关系保存在所述数据对中。根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，本专利技术的技术方案具有以下有益效果：本专利技术的技术方案，通过将相机与伺服驱动系统直接连接，将相机的拍照完成信号接入伺服驱动器和运动控制器中，以此标记图像信息与位置信息，使其一一对应。从而简化了算法的复杂度，提高了数据匹配精度，使相机拍照与伺服驱动器位置实时对应，增强了控制器的同步控制精度。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本专利技术实施例所述的相机与伺服同步控制系统的原理框图；图2为本专利技术实施例所述的相机与伺服同步控制方法的流程图。具体实施方式应当明确，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的一种相机与伺服同步控制系统及方法，以相机发出信号为时间节点，标记图像信息与位置反馈的实时对应关系，免去算法中计算延时时间寻找对应数据的过程。如图1所示，一种相机与伺服同步控制系统，包括运动控制器、伺服驱动系统、相机和机械本体,所述相机与机械本体机械连接，所述运动控制器与所述相机电连接，所述运动控制器与所述伺服驱动系统电连接，所述相机与所述伺服驱动系统电连接，所述伺服驱动系统与所述机械本体连接，所述伺服驱动系统用于驱动所述机械本体运动。在具体的应用场景中相机采用智能相机，将智能相机固定到机械本体上，机械本体如VGA小车。然后有伺服驱动系统驱动机械本体运动，伺服驱动系统将相机拍照时刻的伺服位置信息和相机拍摄的图像的图像特征值传输至运动控制器后，运动控制器将图像特征值和伺服位置信息保存到数据对后，根据伺服位置信息得知到机械本体当前的位置信号，通过图像的特征值得知机械本体前进方向的图像信息，然后在基于相机与机械本体的标定关系，对机械本体前进的轨迹重新规划。可选的，所述伺服驱动系统包括伺服驱动器和伺服电机；所述伺服驱动器和所述伺服电机电连接，所述伺服电机与所述机械本体连接。可选的，所述相机与所述运动控制器通过串口相连；所述运动控制器与所述伺服驱动系统通过工业总线相连；所述相机与所述伺服驱动器通过数字IO通讯。可选的，所述单个相机与多个所述伺服驱动器通过数字IO通讯。一种相机与伺服同步控制方法，使用第一方面所述的装置，包括：所述运动控制器获取所述相机获取图像时刻所述伺服驱动器的伺服位置信息；所述运动控制器获取相机获取图像的图像特征值；所述运动控制器获取所述相机与所述机械本体的标定关系；所述运动控制器基于所述标定关系、所述图像特征值和所述伺服位置信息得出所述机械本体的当前位置和所述机械本体前方的轨迹信息；所述运动控制器基于所述机械本体的当前位置和所述机械本体前方的轨迹信息对所述机械本体的运行轨迹重新规划。可选的，所述运动控制器获取所述相机获取图像时刻所述伺服驱动器的伺服位置信息，包括：所述相机获取图像时发送触发信号至所述伺服驱动器；所述伺服驱动器将接收的触发信号时刻的伺服位置信息发送至所述运动控制器。可选的，所述相机获取图像时发送触发信号至所述伺服驱动器的步骤之后；还包括：所述相机获取图像时发送触发信号至所述运动控制器；所述运动控制器接收到所述触发信号后，创建图像结果与伺服位置的数据对。可选的，所述运动控制器获取相机获取图像的图像特征值，包括：获取所述图像特征值；将所述图像特征值保存至所述数据对。可选的，所述将所述图像特征值保存至所述数据对的步骤之后，还包括：将所述伺服位置保存至所述数据对。可选的，所述运动控制器获取所述相机与所述机械本体的标定关系中，所述标定关系保存在所述数据对中。具体的如图2所示，智能相机捕获图片，通过DO1_CAM数字输出端口发出信号，并继续处理图片，提取图像特征值，将提取图像特征值通过DO2_CAM数字输出端口发送给运动控制器；伺服驱动器通过DI1_SER数字输入端口接收智能相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相机与伺服同步控制系统，其特征在于，包括运动控制器、伺服驱动系统、相机和机械本体,所述相机与机械本体机械连接，所述运动控制器与所述相机电连接，所述运动控制器与所述伺服驱动系统电连接，所述相机与所述伺服驱动系统电连接，所述伺服驱动系统与所述机械本体连接，所述伺服驱动系统用于驱动所述机械本体运动。

【技术特征摘要】
1.一种相机与伺服同步控制系统，其特征在于，包括运动控制器、伺服驱动系统、相机和机械本体,所述相机与机械本体机械连接，所述运动控制器与所述相机电连接，所述运动控制器与所述伺服驱动系统电连接，所述相机与所述伺服驱动系统电连接，所述伺服驱动系统与所述机械本体连接，所述伺服驱动系统用于驱动所述机械本体运动。2.根据权利要求1所述的相机与伺服同步控制系统，其特征在于，所述伺服驱动系统包括伺服驱动器和伺服电机；所述伺服驱动器和所述伺服电机电连接，所述伺服电机与所述机械本体连接。3.根据权利要求1所述的相机与伺服同步控制系统，其特征在于，所述相机与所述运动控制器通过串口相连；所述运动控制器与所述伺服驱动系统通过工业总线相连；所述相机与所述伺服驱动器通过数字IO通讯。4.根据权利要求3所述的相机与伺服同步控制系统，其特征在于，所述单个相机与多个所述伺服驱动器通过数字IO通讯。5.一种相机与伺服同步控制方法，使用权利要求1至4任一所述的装置，其特征在于，包括：所述运动控制器获取所述相机获取图像时刻所述伺服驱动器的伺服位置信息；所述运动控制器获取相机获取图像的图像特征值；所述运动控制器获取所述相机与所述机械本体的标定关系；所述运动控制器基于所述标定关系、所述图像特征值和所述伺服位置信息得出所述机械本...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏芳茵，邢晓凡，毛振峰，王巍，
申请(专利权)人：无锡信捷电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32