[实用新型]一种基于双目视觉的运动目标跟踪定位与抓取系统

说明书

技术领域

本实用新型属于目标抓取设备技术领域，具体涉及一种基于双目视觉的运动目标跟踪定位与抓取系统。

背景技术

在生产线中，对于流水线上的工件，机器人存在着对其进行操作的需求。传统工业生产线上是通过机械手设定固定位姿对运动目标工件进行抓取，实现对运动目标工件的抽样检测。在实际生产过程中，由于工件的外形、工件所处的位置不确定等因素，导致在利用传统机器人进行目标工件抓取时出现抓取失败的情况。为了解决这一问题，采用单目相机提取视觉信息进行目标工件的抓取，这种方法省时、简单；但是当运动目标是未知的情况时，深度视觉信息的丢失限制了伺服操作和复杂的控制设计等，还是存在不能精确快速的对目标工件的跟踪和抓取。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于双目视觉的运动目标跟踪定位与抓取系统，解决了现有生产线上目标工件不能够快速定位和抓取的问题。

本实用新型一种基于双目视觉的运动目标跟踪定位与抓取系统所采用的技术方案是，包括工作台，工作台两端分别设置有机械臂和光源，机械臂通过导线依次连接有电控柜、显示屏、工控机和电源，工控机通过导线连接有摄像机，摄像机位于工作台的顶端，光源通过导线连接电源。

本实用新型的特征还在于，

机械臂为四自由度机械臂，且机械臂的自由度与电控柜内的伺服端子数量相同。

工控机内还设置有图像采集卡和运动控制卡。

摄像机与机械臂、光源位于工作台同侧，且摄像机为双目摄像机。

图像采集卡为Matrox图像采集卡。

运动控制卡为GT-400-SG运动控制卡。

本实用新型的有益效果是：本实用新型一种基于双目视觉的运动目标跟踪定位与抓取系统，通过采用使用摄像机和图像采集卡的结合，对运动目标工件位置进行实时跟踪定位，然后通过工控机对位置信息分析后将目标工件位置信息传送给运动控制卡，运动控制卡通过给伺服端子发出指令信息使机械臂做出动作、同时快速抓取工件，结构简单、克服了现有生产线上目标工件不能够快速定位和抓取的问题，有很好的实用价值。

附图说明

图1是本实用新型一种基于双目视觉的运动目标跟踪定位与抓取系统的结构示意图。

图中，1.工作台，2.机械臂，3.电控柜，4.工控机，5.光源，6.显示屏，7.电源，8.摄像机，9.导线，10.图像采集卡，11.运动控制卡，12.伺服端子。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种基于双目视觉的运动目标跟踪定位与抓取系统，如图1所示，包括工作台1，工作台1上有运动的目标工件，工作台1两端分别设置有机械臂2和光源5，机械臂2通过导线9依次连接有电控柜3、显示屏6、工控机4和电源7，工控机4通过导线9连接有摄像机8，摄像机8位于工作台1的顶端，光源5通过导线9连接电源7，光源5为普通的LED灯。

机械臂2为四自由度机械臂，且机械臂2的自由度与电控柜3内的伺服端子12数量相同。

工控机4内还设置有图像采集卡10和运动控制卡11。图像采集卡10与摄像机8配合工作，将工件位置信息传送给工控机4；工控机4通过计算将结果显示在显示屏6上，同时将指令信息发送至运动控制卡11，运动控制卡11接收到工控机4的信息后，通过伺服端子12使机械臂2做出抓取的动作。

摄像机8与机械臂2、光源5位于工作台10同侧，且摄像机8为双目摄像机。

图像采集卡10为Matrox图像采集卡。

运动控制卡11为GT-400-SG运动控制卡。

本实用新型的使用过程：

步骤1，接通电源，打开光源5和摄像机8，对工作台1上方的摄像机8进行标定，标定时采用经典张正友标定方法，对于摄像机8采集的图像，选取3个标定位图像、每个标定位图像分别取6个点，即可求取摄像机8的内外参数；

步骤2，通过摄像机8采集工作台1上的运动目标工件的图像信号，然后实时传输给图像采集卡10、工控机4；

步骤3，工控机4实时获取步骤2中传输过来的运动目标工件图像信息，利用背景差分法进行运动目标工件检测；