具有彩色图像识别能力的工业机器人的装置及操作方法制造方法及图纸

一种具有彩色图像识别能力的工业机器人的装置及方法，其装置包括高速图像处理计算机、彩色摄像头、工业机器人、机器人动作数据库单元，以及机器人动作修正数据库单元、图像识别模型库单元、摄像头拍照程序单元、彩色图像压缩和识别单元、软件盘和软鼠标方法单元和系统控制程序单元；高速图像处理计算机采用摄像头拍照程序单元的程序击发式拍照方式，同时采用智能软键盘和智能软鼠标技术进行拍照；然后将彩色摄像头拍摄的图像文件，在彩色图像压缩和识别单元中进行图像压缩，并对照图像识别模型库进行判断，再根据判断的结果，经机器人动作修正数据库单元向工业机器人发送动作指令或动作修改数据，驱动工业机器人进行正确的工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种工业机器人的控制技术，特别涉及一种工业机器人控制中的图像识别技术。
技术介绍
工业机器人已逐步在我国重要工业的自动生产线上应用，目前的工业机器人中的绝大部分是在预先设定好的程序下进行工作，不具备智能视觉识别能力，少量进口的国外制作的工业机器人，有些仅具备了黑白图像的识别能力。这对于应用工业机器人，来进行一些复杂的工作处理是有困难的，如进行复杂堆放物品的处置，特别是以彩色为识别特征的图像和物品的处理、机器人走行环境和路径的识别等。随着机器人技术的发展，各种工业机器人，服务机器人、专用机器人、拟人机器人的出现和逐步广泛使用，对机器人视觉智能化的要求越来越高，都使得机器人的彩色图像识别技术作为它们的通用技术基础而得到十分重视和急需发展。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺点，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种。为了解决上述技术问题，根据本专利技术，提供的具有彩色图像识别能力的工业机器人的装置，包括高速图像处理计算机、彩色摄像头、工业机器人、机器人动作数据库单元，机器人动作数据库单元连接工业机器人，安装于工业机器人手爪处的彩色摄像头和工业机器人分别连接高速图像处理计算机；其中还包括分别连接高速图像处理计算机的机器人动作修正数据库单元、图像识别模型库单元、摄像头拍照程序单元、彩色图像压缩和识别单元、软件盘和软鼠标方法单元和系统控制程序单元；高速图像处理计算机能通过原已固定的工作程序，采用摄像头拍照程序单元的程序击发式拍照方式，同时采用软件盘和软鼠标方法单元的智能软键盘和智能软鼠标技术进行拍照；然后将工业机器人手爪处的两台彩色摄像头拍摄的图像文件，在彩色图像压缩和识别单元中进行图像压缩，并对照图像识别模型库进行判断，再根据判断的结果，经机器人动作修正数据库单元向工业机器人发送动作指令或动作修改数据，驱动工业机器人进行正确的工作；计算机还能根据不同的情况调用机器人动作数据库单元中预先设置调试好的各种动作库。所述的机器人动作修正数据库单元能根据输入图像识别后的位置角度的偏差数据，查找本数据库，而输出对于机器人的修正数据，再输给机器人调整相应的动作姿态；所述的图像识别模型库单元为给传送带上流动的不同物体建立相应的具有不同的颜色和外形种类的数据识别模型库，以供同彩色摄像头在传送带上拍摄的照片进行对照；所述的摄像头拍照程序单元采用程序击发式拍照方式，在开始处理和识别上一张图片时，提前击发下一张图片的拍摄，使得上一张图片的图像识别程序结束时，正好是下一张图片文件的生成； 所述的彩色图像压缩和识别单元采用的是在不同的时间和工作段中采用不同的图像压缩比，采用图像压缩的方式是抽象数据处理，并对照图像识别模型库中的对象特征，产生压缩的特征文件；所述的软件盘和软鼠标方法单元采用多线程工作方法，对同时启用的照相软件，采用主程序软键盘和软鼠标操作界面的按键点击，既方便又能可靠的使用；所述的工业机器人选用的是5KG加长臂的，具有六个转动轴，能在计算机的控制下对工作物件进行三个方向位置的三维拍照，来得到物体的三维特征图像。机器人并具有需要的手爪，能对流动的物件进行抓取和放置；所述的机器人动作数据库单元设有预先设置调试(通过机器人的手持操作器进行的)好的各种动作库，并编制各动作号，可以根据不同的情况给以计算机调用。为了解决上述技术问题，根据本专利技术，提供的具有彩色图像识别能力的工业机器人的方法，其步骤如下一、读取任务TASK文件；二、有任务吗？若无则继续一、读取任务TASK文件；若有则三、机器人做远视位置观测(慢移动)；四、首次点击拍照按钮等待T(即图象处理的时间周期)到；五、点击拍照按钮设置T；六、对图像进行数字模式识别；七、图像中有对象“包裹、提袋”？ 若无则八、机器人巡视结束了吗？若无则九、T到否？若T到则继续五、点击拍照按钮设置T；若八、机器人巡视已结束则进行十、人机画面和语音提示更换包裹、提袋；若七、图像中有对象“包裹、提袋”则进行十一、确定“包裹、提袋”在图像中的座标和其系统座标；十二、三维方向的拍摄；十三、驱动机器人作2#“瞄准动作”并根据图像实时修正机器人目标座标位置；十四、“对象包裹、提袋”在图形的规定位置了吗？若无则继续十三、驱动机器人作2#“瞄准动作”并根据图像实时修正机器人目标座标位置；若有则十五、驱动气动组件进行“对象包裹、提袋”的提取；十六、驱动机器人作3#“欢乐动作”并驱动音响系统发出笑声；十七、驱动机器人作4#“放包裹、提袋动作”；十八、启动自动料库补充礼品；继续一、读取任务TASK文件；十九、摄像头图像数据分别输入六、对图像进行数字模式识别和十二、三维方向的拍摄；二十、机器人旋转主轴角度数据输入十一、确定“包裹、提袋”在图像中的座标和其系统座标。本专利技术的有益效果是由于彩色图像的数据量很大，如都进行，因此本专利技术中采用的是在不同的时间和工作段中采用不同的图像压缩比，可粗可细，采用图像压缩的方式是抽象数据处理的方式，并对照图像识别模型库中的对象特征，产生压缩的特征文件，从而缩短了全图像数据处理所需要的时间；由于拍照方式采用了程序击发式，在开始处理和识别上一张图片时，提前击发下一张图片的拍摄，使得上一张图片的图像识别程序结束时，正好下一张图片文件生成，这样能够及时地处理最新的图像和增加图像处理的密度，提高机器人动作的精确性和快速性；由于采用了多线程工作方法，对同时启用的照相软件，采用主程序软键盘和软鼠标操作界面的按键点击，既方便又能可靠的使用。以下结合附图说明对本专利技术的实施作进一步详细描述。附图说明图1是本专利技术的实施例中具有彩色图像识别能力的工业机器人的装置的结构示意框图；图2是本专利技术的实施例中具有彩色图像识别能力的工业机器人的方法的程序框图的上半部分框图；图3是本专利技术的实施例中具有彩色图像识别能力的工业机器人的方法的程序框图的下半部分框图。具体实施例方式参照图1所示，在本专利技术的实施例中，具有彩色图像识别能力的工业机器人的装置，包括高速图像处理计算机、彩色摄像头、工业机器人、机器人动作数据库单元，机器人动作数据库单元连接工业机器人，安装于工业机器人手爪处的彩色摄像头和工业机器人分别连接高速图像处理计算机；其中还包括分别连接高速图像处理计算机的机器人动作修正数据库单元、图像识别模型库单元、摄像头拍照程序单元、彩色图像压缩和识别单元、软件盘和软鼠标方法单元和系统控制程序单元；高速图像处理计算机为本装置的核心部分，由于要求进行快速的图像读识和识别处理，所以在本专利技术的实施例中，配置了较高速的核心CPU处理器、1M的内存和高速图形卡。高速图像处理计算机能通过原已固定的工作程序，采用摄像头拍照程序单元的程序击发式拍照方式，同时采用软件盘和软鼠标方法单元的智能软键盘和智能软鼠标技术进行拍照；然后将工业机器人手爪处的两台彩色摄像头拍摄的图像文件，在彩色图像压缩和识别单元中进行图像压缩，并对照图像识别模型库进行判断，再根据判断的结果，经机器人动作修正数据库单元向工业机器人发送动作指令或动作修改数据，驱动工业机器人进行正确的工作；计算机还能根据不同的情况调用机器人动作数据库单元中预先设置调试好的各种动作库。彩色摄像头采用双彩色摄像头，安装于机器人的手爪处，其中一个摄像头作为备用，作为今后进一步作图像物体的立本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有彩色图像识别能力的工业机器人的装置，包括高速图像处理计算机、彩色摄像头、工业机器人、机器人动作数据库单元，机器人动作数据库单元连接工业机器人，安装于工业机器人手爪处的彩色摄像头和工业机器人分别连接高速图像处理计算机；其特征是，还包括分别连接高速图像处理计算机的机器人动作修正数据库单元、图像识别模型库单元、摄像头拍照程序单元、彩色图像压缩和识别单元、软件盘和软鼠标方法单元和系统控制程序单元；高速图像处理计算机能通过原已固定的工作程序，采用摄像头拍照程序单元的程序击发式拍照方式，同时采用软件盘和软鼠标方法单元的智能软键盘和智能软鼠标技术进行拍照；然后将工业机器人手爪处的两台彩色摄像头拍摄的图像文件，在彩色图像压缩和识别单元中进行图像压缩，并对照图像识别模型库进行判断，再根据判断的结果，经机器人动作修正数据库单元向工业机器人发送动作指令或动作修改数据，驱动工业机器人进行正确的工作；计算机还能根据不同的情况调用机器人动作数据库单元中预先设置调试好的各种动作库。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈家祥，沈敏，章世海，张志华，陈颂劼，
申请(专利权)人：上海电气自动化设计研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]