使用机器人改善产品质量检查的方法和系统技术方案

一种改善质量检查的方法，包括：(i)接收采集产品表面的第一图像的第一命令，(ii)通过致动多个可旋转关节，将摄像机定位在大致与产品表面相邻的第一位置处，以及采集产品表面的第一图像。方法还包括，在采集第一图像之后：(i)处理第一图像，以识别在第一图像中的缺陷以及缺陷在第一图像中的相对位置，以及，(ii)根据摄像机的第一位置和缺陷在第一图像中的相对位置，确定摄像机的第二位置，以及，(iii)通过致动多个可旋转关节，将摄像机从第一位置重新定位至第二位置。方法还包括采集第二图像。

Method and system of improving product quality inspection by robot

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用机器人改善产品质量检查的方法和系统
本申请大体涉及生产线，包括但不受限于视觉检查在生产线上的产品。
技术介绍
制造商实施各种质量控制措施，以降低进入商品流通的次品的数量。一些质量控制措施涉及视觉检查产品。然而，当前的视觉检查技术，诸如通过人类工人的视觉检查，总是漏掉次品，且也缺乏考虑新的产品缺陷(例如，由老化生产线引起的产品缺陷)的程序。因此，在最初识别产品缺陷，尤其是随时间发展出的产品缺陷方面，存在挑战。
技术实现思路
相应地，存在对在次品进入商品流通之前识别次品的方法和系统的需要。该问题的一个解决方案是使用机器人(例如，带有安装在机械臂402的端部上的摄像机408的机械臂402，图4A)以在产品进入商品流通之前视觉检查产品。在这样做时，机器人能够检查产品的相关表面和/或特征(或者在一些状况中，产品的每一个表面和/或特征)。此外，如果在产品的初始检查期间机器人识别出异常(例如，通过机器人采集的图像包括异常，诸如产品缺陷)，则机器人能够执行产品的更苛刻的检查(例如，重新定位自己以聚焦在异常上)。以这种方式，通过调节机器人的精度和准确性以及与机器人关联的计算机的处理功率，制造商能够进一步降低进入商品流通的次品的数量。额外地，机器人能够为每一个识别的缺陷创造缺陷数据库，该缺陷数据库能够然后被用于识别未来产品上的缺陷。在下文中描述了操作一个这种机器人的方法。(A1)在一些实施例中，一种改善质量检查的方法包括，在机械臂(例如，机械臂300，图3；机械臂402，图4A)处，该机械臂具有多个分段、在机械臂的端部处的摄像机、多个可旋转关节、一个或多个处理器和存储器，每一个可旋转关节连接多个分段中的两个分段或者连接摄像机与多个分段中的一个分段，存储器存储用于通过处理器执行的指令，(i)接收采集产品表面的第一图像的命令，(ii)通过致动多个可旋转关节，将摄像机定位在与产品表面大致相邻的第一位置处，以及，当摄像机被定位在第一位置处时，经由摄像机，采集产品表面的第一图像。方法还包括，在采集第一图像之后：(i)处理第一图像，以识别在第一图像中的缺陷以及缺陷在第一图像中的相对位置，以及，(ii)根据摄像机的第一位置和缺陷在第一图像中的相对位置，确定摄像机的第二位置，以及，(iii)通过致动多个可旋转关节，将摄像机从第一位置重新定位至第二位置。相比第一位置与产品表面的空间关系，第二位置与产品表面具有不同的空间关系。方法还包括当摄像机被定位在第二位置处时，经由摄像机，采集产品表面的第二图像。(A2)在A1的方法的一些实施例中，当摄像机定位在第一位置处时，摄像机与产品表面间隔第一距离，当摄像机被重新定位在第二位置处时，摄像机与产品表面间隔第二距离，以及，第二距离小于第一距离。(A3)在根据A1至A2中的任一项的方法的一些实施例中，当摄像机定位在第一位置处时，摄像机被设置在第一焦距处，当摄像机被重新定位在第二位置处时，摄像机被设置在第二焦距处，以及，第二焦距大于第一焦距。(A4)在根据A1至A3中的任一项的方法的一些实施例中，方法还包括：从产品表面的第一图像和摄像机的第一位置，确定产品的大小，以及，基于所确定的大小，为机械臂分配工作空间。大小可以包括产品的高度、宽度、长度和体积中的一个或多个。在一些实施例中，基于机械臂的配置，进一步确定用于机械臂的工作空间。例如，具有第一配置的机械臂(例如，机械臂402，图4A)可以被分配第一工作空间(例如，使用第一工作空间方程)，且具有第二配置的机械臂(例如，机械臂440，图4C)可以被分配第二工作空间(例如，使用第二工作空间方程)。(A5)在根据A1至A4中的任一项的方法的一些实施例中，在为机械臂确定的工作空间内执行将摄像机定位在第一位置处以及将摄像机从第一位置重新定位至第二位置。(A6)在根据A1至A5中的任一项的方法的一些实施例中，多个可旋转关节为机械臂提供四个自由度(例如，至少在一些实施例中，机械臂402具有四个自由度)。(A7)在根据A1至A5中的任一项的方法的一些实施例中，多个可旋转关节为机械臂提供五个自由度(例如，至少在一些实施例中，机械臂420具有五个自由度)。(A8)在根据A1至A7中的任一项的方法的一些实施例中，在多个可旋转关节中的第一组可旋转关节围绕第一轴旋转，以及，在多个可旋转关节中的第二组可旋转关节围绕第二轴旋转。(A9)在根据A1至A8中的任一项的方法的一些实施例中，第一组可旋转关节是本体可旋转关节(例如，可旋转关节406-B和406-C，图4A)，且第二组可旋转关节是端部可旋转关节(例如，可旋转关节406-A和406-D，图4A)。(A10)在根据A1至A9中的任一项的方法的一些实施例中，方法还包括：(i)通过致动多个可旋转关节，将摄像机重新定位在一个或多个额外位置处，每一个额外位置大致与产品的相应额外表面相邻，以及，(ii)当摄像机定位在一个或多个额外位置处时，经由摄像机，采集产品的每一个相应额外表面的额外图像。(A11)在根据A1至A10中的任一项的方法的一些实施例中，产品被放置在可旋转基座(例如，可旋转基座410，图4A)上。此外，方法还包括，在采集第一图像之后，根据缺陷在第一图像中的相对位置，使可旋转基座旋转。在旋转可旋转基座之后，采集第二图像。(A12)在另一方面中，提供一种机械臂(例如，机械臂300，图3)。机械臂包括多个分段、在机械臂的端部处的摄像机、多个可旋转关节、一个或多个处理器、以及存储一个或多个程序的存储器，每一个可旋转关节连接多个分段中的两个分段，或者连接摄像机与多个分段中的一个分段，一个或多个程序当被一个或多个处理器执行时，导致机械臂执行如在A1至A11中的任一项中描述的方法。(A13)在又一方面中，提供机械臂，且机械臂包括用于执行在A1至A11中的任一项中描述的方法的器件。(A14)在又一方面中，提供非瞬态计算机可读存储媒介。非瞬态计算机可读存储媒介存储可执行指令，当通过带有一个或多个处理器/芯的机械臂(例如，机械臂300，图3)执行时，导致机械臂执行如在A1至A11中的任一项所述的方法。附图说明为了更好地理解所描述的各种实施例，应当结合以下附图参考下文中的具体实施方式，在整个附图和说明书中，类似的附图标记参考对应部分。图1是根据一些实施例示出产品检查网络的示例网络架构的框图。图2是根据一些实施例示出示例服务器系统的框图。图3是根据一些实施例示出示例机械臂的框图。图4A是根据一些实施例用于检查产品的示例机械臂。图4B是根据一些实施例用于检查产品的示例机械臂。图4C是根据一些实施例用于检查产品的示例机械臂。图5A至图5B示出根据一些实施例，机械臂采集产品的第一图像以及所得到的带有缺陷的图像。图5C至图5D示出根据一些实施例，机械臂采集产品的第二图像和所得到的带有缺陷的图像。图6A至图6B示出根据一些实施例的缺陷模型和被增加至缺陷模型的新缺陷。图7是根据一些本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械臂，包括：/n多个分段；/n在所述机械臂的端部处的摄像机；/n多个可旋转关节，每一个可旋转关节连接所述多个分段中的两个分段，或者连接所述摄像机与所述多个分段中的一个分段；/n一个或多个处理器；以及，/n存储器，所述存储器存储用于由所述一个或多个处理器执行的一个或多个程序，所述一个或多个程序包括指令用于：/n接收采集产品表面的第一图像的命令；/n通过致动所述多个可旋转关节，将所述摄像机定位在与所述产品表面大致相邻的第一位置处；/n当所述摄像机被定位在所述第一位置处时，经由所述摄像机，采集所述产品表面的第一图像；以及，/n在采集所述第一图像之后：/n处理所述第一图像，以识别在所述第一图像中的缺陷以及所述缺陷在所述第一图像中的相对位置；/n根据所述摄像机的第一位置和所述缺陷在所述第一图像中的相对位置，确定所述摄像机的第二位置；/n通过致动所述多个可旋转关节，将所述摄像机从所述第一位置重新定位至所述第二位置，其中，相比所述第一位置与所述产品表面的空间关系，所述第二位置与所述产品表面具有不同的空间关系；以及，/n当所述摄像机被定位在所述第二位置处时，经由所述摄像机，采集所述产品表面的第二图像。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170901 US 15/694,1151.一种机械臂，包括：
多个分段；
在所述机械臂的端部处的摄像机；
多个可旋转关节，每一个可旋转关节连接所述多个分段中的两个分段，或者连接所述摄像机与所述多个分段中的一个分段；
一个或多个处理器；以及，
存储器，所述存储器存储用于由所述一个或多个处理器执行的一个或多个程序，所述一个或多个程序包括指令用于：
接收采集产品表面的第一图像的命令；
通过致动所述多个可旋转关节，将所述摄像机定位在与所述产品表面大致相邻的第一位置处；
当所述摄像机被定位在所述第一位置处时，经由所述摄像机，采集所述产品表面的第一图像；以及，
在采集所述第一图像之后：
处理所述第一图像，以识别在所述第一图像中的缺陷以及所述缺陷在所述第一图像中的相对位置；
根据所述摄像机的第一位置和所述缺陷在所述第一图像中的相对位置，确定所述摄像机的第二位置；
通过致动所述多个可旋转关节，将所述摄像机从所述第一位置重新定位至所述第二位置，其中，相比所述第一位置与所述产品表面的空间关系，所述第二位置与所述产品表面具有不同的空间关系；以及，
当所述摄像机被定位在所述第二位置处时，经由所述摄像机，采集所述产品表面的第二图像。


2.根据权利要求1所述的机械臂，其中：
当所述摄像机定位在所述第一位置处时，所述摄像机与所述产品表面间隔第一距离；
当所述摄像机被重新定位在所述第二位置处时，所述摄像机与所述产品表面间隔第二距离；以及，
所述第二距离小于所述第一距离。


3.根据权利要求1所述的机械臂，其中：
当所述摄像机定位在第一位置处时，所述摄像机被设置在第一焦距处；
当所述摄像机被重新定位在所述第二位置处时，所述摄像机被设置在第二焦距处；以及，
所述第二焦距大于所述第一焦距。


4.根据权利要求1所述的机械臂，其中，所述一个或多个程序还包括指令用于：
从所述产品表面的第一图像和所述摄像机的第一位置，确定所述产品的大小；以及，
基于所确定的大小，为所述机械臂分配工作空间。


5.根据权利要求4所述的机械臂，其中，在为所述机械臂确定的工作空间内执行将所述摄像机定位在所述第一位置处以及将所述摄像机从所述第一位置重新定位至所述第二位置。


6.根据权利要求1所述的机械臂，其中，所述多个可旋转关节为所述机械臂提供四个自由度。


7.根据权利要求1所述的机械臂，其中，所述多个可旋转关节为所述机械臂提供五个自由度。


8.根据权利要求1所述的机械臂，其中：
在所述多个可旋转关节中的第一组可旋转关节围绕第一轴旋转；以及，
在所述多个可旋转关节中的第二组可旋转关节围绕第二轴旋转。


9.根据权利要求8所述的机械臂，其中：
所述第一组可旋转关节是本体可旋转关节；以及，
所述第二组可旋转关节是端部可旋转关节。


10.根据权利要求1所述的机械臂，其中，所述一个或多个程序还包括指令用于：
通过致动所述多个可旋转关节，将所述摄像机重新定位在一个或多个额外位置处，每一个额外位置与所述产品的相应额外表面大致相邻；以及，
当所述摄像机定位在所述一个或多个额外位置处时，经由所述摄像机，采集所述产品的每一个相应额外表面的额外图像。


11.根据权利要求1所述的机械臂，其中：
所述产品被放置在可旋转基座上；
所述一个或多个程序还包括指令用于，在采集所述第一图像之后，根据所述缺陷在所述第一图像中的相对位置，使所述可旋转基座旋转；以及，
在使所述可旋转基座旋转之后，采集所述第二图像。


12.一种改善的质量检查方法，包括：
在机械臂处，所述机械臂包括多个分段、在所述机械臂的端部处的摄像机和多个可旋转关节，每一个可旋转关节连接所述多个分段中的两个分段或者连接所述摄像...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾海松，刘韬，王冬岩，
申请(专利权)人：美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44