一种球形电机转子姿态检测方法与检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种球形电机转子姿态检测方法与检测装置，该方法包括：开发具有第一、第二、第三，三种不同视觉特征点的特征板，并固定在转子输出轴顶端；开发球形转子姿态视觉检测系统，当转子输出轴位于东北天坐标系的Z轴时，在第二特征点正上方安装图像获取模块，并对其进行标定；采集并标注球形转子三自由度典型和非典型空间运动图像数据集；采用YoloV5s框架设计并训练适用于检测球形转子实时姿态的网络模型；图像获取模块实时采集一帧图像，采用所述网络模型检测图像中三个不同视觉特征点的坐标，根据所检测的坐标和转子球面运动几何关系计算球形转子的姿态。通过本发明专利技术解决了基于视觉球形转子检测中需要复位和特征点长时遮挡检测失败的问题。遮挡检测失败的问题。遮挡检测失败的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种球形电机转子姿态检测方法与检测装置


[0001]本专利技术涉及球形电机控制
，具体涉及一种球形电机转子姿态检测方法与检测装置，所述方法和装置可以通过单目视觉同时检测三个不同的视觉目标特征点计算球形电机转子的实时姿态。

技术介绍

[0002]球形电机在机器人领域和多自由度电气装置领域有着广泛的应用前景，其转子姿态的精确检测直接影响电机控制精度。近几十年来，国内外学者提出了一系列转子姿态检测方法，主要分为接触式、非接触式和无传感器式三大类。目前非接触式的方法已经是球形电机转子姿态检测领域的转子姿态检测的主要研究方法。
[0003]采用单目视觉的球形电机转子姿态检测方法相比与其他非接触式方法具有精度更高、不易受磁场干扰等优点。通过本专利技术解决了基于单目视觉的球形电机转子检测中，转子需要首先复位和视觉特征点被长时遮挡导致检测失败的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种球形电机转子姿态检测方法与检测装置，解决了基于视觉球形转子检测中，转子需要首先复位和视觉特征点被长时遮挡导致检测失败的问题。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种球形电机转子姿态检测方法，其特征在于，所述的转子姿态视觉检测方法包括以下步骤：步骤S1：开发具有第一、第二、第三，三种不同视觉特征点的特征板，并固定在转子输出轴顶端；步骤S2：开发球形转子姿态视觉检测系统，当转子输出轴位于东北天坐标系的Z轴时，在第二特征点正上方安装图像获取模块，并对其进行标定；步骤S3：采集并标注球形转子三自由度典型和非典型空间运动图像数据集；步骤S4：采用YoloV5s框架设计并训练适用于检测球形转子实时姿态的网络模型；步骤S5：图像获取模块实时采集一帧图像，采用所述网络模型检测图像坐标系下三个不同视觉特征点的坐标位置，根据所检测的坐标和转子球面运动几何关系计算球形转子的空间姿态。2.根据权利要求1所述的一种球形电机转子姿态检测方法，其特征在于，在步骤S1内，采用设定尺寸氧化铝浮法玻璃基板设计三个不同且易于视觉训练的规则漫反射图形作为视觉特征点，其中第一、第二和第三视觉特征点沿直线等距布置。3.根据权利要求1所述的一种球形电机转子姿态检测方法，其特征在于，在步骤S2内，当转子输出轴位于东北天坐标系的Z轴方向时，在第二视觉特征点正上方安装图像获取模块，组成基于单目视觉多目标检测的球形转子姿态检测系统，并完成图像获取模块的参数标定。4.根据权利要求1所述的一种球形电机转子姿态检测方法，其特征在于，在步骤S3内，采用图像获取模块采集球形转子在三自由度上设定...

【专利技术属性】
技术研发人员：周嗣理，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：