[发明专利]基于摄像法的混铁车插座位置检测和对接控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于摄像法的混铁车插座位置检测和对接控制系统，其特征在于包括：

设置在混铁车插座(1.1)上的特征标志(1.8)；

用于采集现场混铁车插座处的图像信息的智能相机(1.3)，所述智能相机(1.3)获取混铁车接电插座(1.1)位置处的特征标志(1.8)、并对该特征标志(1.8)进行图像分析和图像处理、通过特征标志中心点与混铁车插座中心点的相对位置获得到混铁车插座中心点的位置、从而获得步进电机需要在Y轴和Z轴上走行的距离信息；

接收所述智能相机(1.3)传送的距离信息的对接控制单元(10)，所述对接控制单元(10)将该距离信息转化为脉冲信号传送至Y轴步进驱动器(3.1)、Z轴步进驱动器(4.1)和X轴伺服驱动器(5.1)，

所述Y轴步进驱动器(3.1)和Z轴步进驱动器(4.1)分别对Y轴步进电机(1.4)和Z轴步进电机(1.5)的行走过程进行实时控制，所述X轴伺服驱动器(5.1)对X轴伺服电机(1.6)的行走过程进行实时控制，其中所述Y轴步进电机(1.4)和Z轴步进电机(1.5)带动插头在竖向和垂向走行进行对中控制，所述X轴伺服电机(1.6)带动插头(1.2)在横向走行进行对接控制。

2.根据权利要求1所述的基于摄像法的混铁车插座位置检测和对接控制系统，其特征还在于：所述特征标志(1.8)为带有颜色的圆形标识，该标识为两个，将两个带有颜色的圆形标识的中心距离相加再求平均值、从而确定混铁车插座的中心点。

3.根据权利要求1所述的基于摄像法的混铁车插座位置检测和对接控制系统，其特征还在于：所述对接控制单元(10)至少包括可编程控制器(2.1)、信号传输模块(2.2)、通信模块(2.3)、网络交换机(2.4)、以太网通讯电缆(2.7)和双绞线通讯电缆(2.8)，所述可编程控制器(2.1)与网络交换机(2.4)通过以太网通讯电缆(2.7)数据通信，所述网络交换机(2.4)与智能相机(1.3)通过以太网通讯电缆(2.7)数据通信，所述通信模块(2.3)与X轴伺服驱动器(5.1)通过双绞线通讯电缆(2.8)数据通信。

4.根据权利要求1-3任意一项权利要求所述的系统，其特征在于：该系统的工作方式包括如下步骤：

当混铁车到达工作位置时，对可编程控制器(2.1)进行自检并将X/Y/Z三轴的位置进行初始化并进行待命状态、同时控制智能相机(1.3)对混铁车插座的中心点进行第一次位置检测：包括对摄像头进行标定、对目标区域图像进行高斯滤波处理、对图像进行RGB色彩模型分离提取红色分量、使用傅里叶边缘提取函数对特征目标边缘进行提取、从而确定特征目标中心点位置、计算中心点在Y轴和Z轴方向上的距离偏差，通过以太网通讯方式将距离偏差传送至可编程控制器(2.1)；

进行第一次对中：可编程控制器(2.1)向Y轴步进驱动器(3.1)、Z轴步进驱动器(4.1)发送指令、控制Y轴步进电机(1.4)在竖向方向运行相应距离、同时控制Z轴步进电机(1.5)在垂向方向运行相应距离；

可编程控制器(2.1)向X轴伺服驱动器(5.1)发送指令、控制X轴伺服电机(1.6)在横向方向运行相应距离，同时可编程控制器(2.1)控制智能相机(1.3)进行二次拍摄；

进行第二次对中：可编程控制器(2.1)向Y轴步进驱动器(3.1)、Z轴步进驱动器(4.1)发送指令、控制Y轴步进电机(1.4)在竖向方向运行相应距离、同时控制Z轴步进电机(1.5)在垂向方向运行相应距离；

精准对接过程：所述可编程控制器(2.1)向X轴伺服驱动器(5.1)发送指令、控制X轴伺服电机(1.6)在横向方向带动插头(1.2)与混铁车插座精准对接、完成接电过程。