【技术实现步骤摘要】
一种挤奶机器人的智能机器视觉系统及方法
[0001]本专利技术属于畜牧业和机械电子工程的交叉
，尤其涉及一种挤奶机器人的智能机器视觉系统及方法。
技术介绍
[0002]随着奶业创新技术的不断加快，高科技产品越来越多的应用在牧场中，如何更高效、便捷的达到对奶牛乳头消毒、药浴、挤奶工作的保障成为越来越热门的话题。因此，对于智能挤奶机器人来说，视觉一直是一种十分重要的对外界进行感知的途径，并且乳刷和奶杯与机械臂接口机械系统的设计更是其中很重要的一环。目前挤奶机器人的发展还处于初步阶段，存在的缺陷主要集中在成本高、识别率不高以及挤奶机器人整体分工协作有待优化。
[0003]在生产中，挤奶机器人需要消毒、清洗、挤奶，进而极大程度的减少工人的劳动强度，在挤奶过程中，挤奶机器需要对乳头的位置进行精准定位，并依据位置数据对机器人进行调整，来提高挤奶机器工作的准确性、稳定性。此外，为完成奶牛乳头挤奶工作，还需要进行合理的滚刷设计，以及奶杯的合理安置，便于奶杯实时抓取以及脱杯等一系列相关设计；因此亟待设计一种能实现上述操作的挤奶机...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种挤奶机器人的智能机器视觉系统，其特征在于，由控制系统、图像识别系统、局域网、机械臂控制系统四部分搭建而成；所述控制系统以控制板为核心，用于发送、接收相关控制指令；所述图像识别系统包括双目相机，用于图像采集、图像增强、图像处理以及图像检测方面；局域网则作为各类指令、信息的载体，用于彼此之间的通信传输，其由交换机、网线、路由器硬件设备搭建而成；机械臂控制系统则根据其核心控制系统的相关指令将双目相机送到指定位置完成相关操作；其中图像识别系统采集图像，利用局域网将其传输到控制系统，控制系统中的控制板根据传递的信息，向机械臂控制系统传递控制指令，驱动机械臂控制系统工作，进而控制机械臂将固定在其上的双目相机移动至指定位置，实现对牛乳头的实时识别，机械臂移动到指定位置开始乳刷、套杯动作。2.一种挤奶机器人的智能机器视觉方法，基于上述权利要求1一种挤奶机器人的智能机器视觉系统实现，其特征在于，具体包括以下内容：步骤1：利用图像采集系统获取牛乳头图像，并基于此图像建立像素、图像、相机和世界四种坐标系；利用图像采集系统获取图像，所述图像是以矩阵的形式存在的，矩阵中的元素就是图像的像素，相应的元素值对应着像素值；在相机的成像模型中一共有四个坐标系，分别是：像素坐标系(O
o
‑
uv)、图像坐标系(O
l
‑
xy)、相机坐标系(O
c
‑
X
c
Y
c
Z
c
)以及世界坐标系(O
w
‑
X
w
Y
w
Z
w
)；步骤2：利用相似三角形对应边成比例原理，基于上述步骤1建立的坐标系，对牛乳头在世界坐标系中的坐标值进行计算；步骤3：将图像识别系统和机械臂控制系统在主控板中设置为守护进程，主控板开机后自动运行图像识别系统和机械臂控制系统，当同时识别到四个乳头后，图像识别系统计算出四个牛乳头在世界坐标系中的坐标值，之后图像识别系统将四个牛乳头在世界坐标系中的坐标值存储到指定文件中，并且给机械臂控制系统进程发送一个信号；机械臂控制系统进程接受到信号之后读取存储在文件中的四个牛乳头坐标值，机械臂控制系统读取到坐标值以后，调用机械臂控制的库函数利用局域网将坐标值发送到机械臂控制柜中，机械臂移动到指定位置开始乳刷、套杯动作。3.根据权利要求2所述的一种挤奶机器人的智能机器视觉方法，其特征在于，步骤1所述像素坐标系(O
o
‑
uv)表示牛乳头在图像中的位置，以图像左上角为原点，坐标轴的正方向分别为水平向右和水平向下，单位为像素；在像素坐标系下，牛乳头的坐标(u，v)表示牛乳头在矩阵的第u行第v列；所述图像坐标系(O
l
‑
xy)与像素坐标系共面，它表示牛乳头在图像平面上的投影；图像坐标系(O
l
‑
xy)以光轴与图像的成像平面的交点为原点，x轴和y轴平行于u轴和v轴，单位为毫米(mm)；图像坐标系下牛乳头坐标(x，y)表示牛乳头在图像中的实际物理坐标；所述相机坐标系(O
c
‑
X
c
Y
c
Z
c
)以相机的光心为原点，X
c
轴和Y
c
轴分别平行于成像平面的水平方向和垂直方向，Z
c
轴为光轴方向并垂直于成...
【专利技术属性】
技术研发人员：张国飞，许文涵，李俊彬，尚飞，王宏，喻春阳，
申请(专利权)人：内蒙古欧牧机械设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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