【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于自动化检测，具体涉及一种关节臂进入转轮流道最优位置确定方法、系统、装置及存储介质。
技术介绍
1、目前水轮机转轮流道表面检测多依赖人工进行观察或者拍照分析。当采用激光扫描或者数字图像进行水轮机转轮流道表面检查时，往往需要将激光扫描仪器或者数字图像相机安全送到流道这个狭小空间内进行。
2、采用这种方式完成流道表面的自动化检测，需要使用机械臂这样的装置将相应仪器安全送入流道内。目前常用的方法是关节臂运动示教方法，即人为给定运动控制点或者关节运动控制范围。这种方法多依靠人的经验，效率不高，且有关节臂与转轮有可能发生碰撞的情况发生。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种关节臂进入转轮流道最优位置确定方法、系统、装置及存储介质，在不明确叶片三维几何尺寸的情况下能够快速准确地确定关节臂进入转轮流道的最优位置。
2、本专利技术是通过以下技术方案来实现：
3、本专利技术公开了一种关节臂进入转轮流道最优位置确定方法，包括：
4、s1：对关节臂进行手眼标定；
5、s2：采集转轮流道的图像信息，经处理后得到转轮流道的特征图；
6、s3：在s2得到的转轮流道特征图上进行边缘提取，得到流道边缘图；
7、s4：根据关节臂的尺寸与s3得到的流道边缘图的几何尺寸，计算得到关节臂进入转轮流道的最优位置。
8、优选地，s1具体为：保持关节臂基坐标系和标定板坐标系的稳定，移动关节臂，计算关节
9、优选地，s2具体为：采用人工标注法对转轮流道的图像信息进行识别、捕捉和分离，得到一个转轮流道的特征图。
10、进一步优选地，一个转轮流道的特征图包括两个叶片特征、一个上冠特征和一个下环特征。
11、优选地，s3中，所述边缘提取是按照叶片边缘、上冠边缘和下环边缘分别提取，得到具有特定宽度的图像区域。
12、优选地，s4具体为：在s3得到的流道边缘图上设置4个圆形标记点，4个圆形标记点分别位于叶片两侧边缘、上冠边缘和下环边缘；圆形标记点的直径与关节臂末端法兰的直径相等；将位于上冠边缘标记点、下环边缘上的标记点在垂直方向上对齐；将位于叶片边缘的两个标记点在水平方向上对齐；建立上冠边缘标记点、下环边缘上的标记点的直线段，建立叶片边缘的两个标记点间的直线段，并将两条直线段的交点记为o点；分别计算上冠边缘上的标记点到o点的距离l1、下环边缘上的标记点到o点的距离l2、叶片两侧边缘上的标记点到o点的距离l3和l4；调整标记点，直至l1＝l2，l3＝l4；则此时o点为关节臂进入转轮流道的最优位置。
13、进一步优选地，所述调整标记点，具体为：
14、若l1-l2>0，则调整叶片两侧边缘的两个标记点向上冠边缘标记点移动一个步长距离，反之则调整叶片两侧边缘的两个标记点向下环边缘标记点移动一个步长距离；若l3-l4>0，则调整上冠边缘标记点和下环边缘标记点向叶片一侧边缘标记点移动一个步长距离，反之上冠边缘标记点和下环边缘标记点向叶片另一侧边缘标记点移动一个步长距离；先进行l1-l2>0的比较，再进行l3-l4>0的比较，直至l1＝l2，l3＝l4。
15、本专利技术公开了一种关节臂进入转轮流道最优位置确定系统，包括：
16、手眼标定模块，对关节臂进行手眼标定；
17、转轮流道特征图获取模块，采集转轮流道的图像信息，经处理后得到转轮流道的特征图；
18、流道边缘图获取模块，在转轮流道特征图上进行边缘提取，得到流道边缘图；
19、关节臂进入转轮流道最优位置计算模块，根据关节臂的尺寸与流道边缘图的几何尺寸，计算得到关节臂进入转轮流道的最优位置。
20、本专利技术公开了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的关节臂进入转轮流道最优位置确定方法的步骤。
21、本专利技术公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的关节臂进入转轮流道最优位置确定方法的步骤。
22、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
23、本专利技术公开的关节臂进入转轮流道最优位置确定方法，利用视频图像处理技术获取转轮的流道特征图后进行边缘提取，然后根据关节臂的尺寸与流道边缘图的几何尺寸，计算得到关节臂进入转轮流道的最优位置。该方法能够在不明确转轮叶片三维几何尺寸的情况下进行关节臂进入流道空间最优点的确定，特别适合应用在流道三维形状复杂的狭小空间。本专利技术的计算速度快、效率高、定位准确，避免了关节臂与转轮发生碰撞，保证了关节臂和激光扫描仪器等设备的安全；并且不依赖操作人员的经验和技能水平，适用性广。
24、本专利技术公开的关节臂进入转轮流道最优位置确定系统，系统构建简单，能够与已有的检测或控制系统很好地兼容，具有良好的应用前景。
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1.一种关节臂进入转轮流道最优位置确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的关节臂进入转轮流道最优位置确定方法，其特征在于，S1具体为：保持关节臂基坐标系和标定板坐标系的稳定，移动关节臂，计算关节臂基坐标系与标定板坐标系之间的坐标变化量，完成关节臂的手眼标定。
3.根据权利要求1所述的关节臂进入转轮流道最优位置确定方法，其特征在于，S2具体为：采用人工标注法对转轮流道的图像信息进行识别、捕捉和分离，得到一个转轮流道的特征图。
4.根据权利要求3所述的关节臂进入转轮流道最优位置确定方法，其特征在于，一个转轮流道的特征图包括两个叶片特征、一个上冠特征和一个下环特征。
5.根据权利要求1所述的关节臂进入转轮流道最优位置确定方法，其特征在于，S3中，所述边缘提取是按照叶片边缘、上冠边缘和下环边缘分别提取，得到具有特定宽度的图像区域。
6.根据权利要求1所述的关节臂进入转轮流道最优位置确定方法，其特征在于，S4具体为：在S3得到的流道边缘图上设置4个圆形标记点，4个圆形标记点分别位于叶片两侧边缘、上冠边缘和下环边缘；圆
7.根据权利要求6所述的关节臂进入转轮流道最优位置确定方法，其特征在于，所述调整标记点，具体为：
8.一种关节臂进入转轮流道最优位置确定系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的关节臂进入转轮流道最优位置确定方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的关节臂进入转轮流道最优位置确定方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种关节臂进入转轮流道最优位置确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的关节臂进入转轮流道最优位置确定方法，其特征在于，s1具体为：保持关节臂基坐标系和标定板坐标系的稳定，移动关节臂，计算关节臂基坐标系与标定板坐标系之间的坐标变化量，完成关节臂的手眼标定。
3.根据权利要求1所述的关节臂进入转轮流道最优位置确定方法，其特征在于，s2具体为：采用人工标注法对转轮流道的图像信息进行识别、捕捉和分离，得到一个转轮流道的特征图。
4.根据权利要求3所述的关节臂进入转轮流道最优位置确定方法，其特征在于，一个转轮流道的特征图包括两个叶片特征、一个上冠特征和一个下环特征。
5.根据权利要求1所述的关节臂进入转轮流道最优位置确定方法，其特征在于，s3中，所述边缘提取是按照叶片边缘、上冠边缘和下环边缘分别提取，得到具有特定宽度的图像区域。
6.根据权利要求1所述的关节臂进入转轮流道最优位置确定方法，其特征在于，s4具体为：在s3得到的流道边缘图上设置4个圆形标记点，4个圆形标记点分别位于叶片两侧边缘、上冠边缘和下环边缘；圆形标记点的直径与关节臂末端法兰的直径相等；...
【专利技术属性】
技术研发人员：张玺，李巍，陈嵩，李太江，赵栋栋，钟永高，杜仁举，李生文，唐振宇，李军，张义，娄正计，苏东海，施杰，陈盛广，
申请(专利权)人：四川华能太平驿水电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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