一种用于控制数字CCD相机图像采集的速度反馈性机械手制造技术

本发明专利技术公开了一种用于控制数字CCD相机图像采集的速度反馈性机械手，包括依次连接的图像采集模块、控制模块以及驱动模块；所述图像采集模块还连接数字CCD相机，用于接收采集到的目标图像，并发送至所述控制模块；所述控制模块用于根据接收到的目标图像特征点的平均值、方差和移动敏感度，分别生成相应的期望运动轨迹和任务方程，再根据期望运动轨迹和任务方程输出控制信号至所述驱动模块；所述驱动模块用于响应于所述控制信号驱动所述数字CCD相机和所述目标图像同步移动。本发明专利技术的一种用于控制数字CCD相机图像采集的速度反馈性机械手，可以控制数字CCD相机和目标图像同步移动，提高图像采集的质量。

A speed feedback manipulator for controlling digital CCD camera image acquisition

The invention discloses a method for feedback manipulator control digital CCD camera image acquisition speed, includes image acquisition module, connection control module and a driving module; the image acquisition module is connected with the digital CCD camera for receiving target image collected, and sent to the control module; the control according to the average target module is used for image feature points of the received value, variance and mobile sensitivity, respectively generate the desired trajectory and tasks according to the equation, trajectory equation and task outputs control signal to the driving module; the drive module is used for responding to the control signal to drive the digital the CCD camera and the target image synchronous mobile. The invention relates to a speed feedback manipulator for controlling digital CCD camera image acquisition, which can control the synchronous movement of a digital CCD camera and a target image, and improve the quality of image acquisition.

【技术实现步骤摘要】
一种用于控制数字CCD相机图像采集的速度反馈性机械手
本专利技术涉及工业机器人
，更具体的说是涉及一种用于控制数字CCD相机图像采集的速度反馈性机械手。
技术介绍
现代工业中，许多产品(如电子与器件、五金器件零部件等)的生产在自动线上完成，各生产环节都涉及到产品的质量检测，一些企业投入大量人力，采用肉眼检测的方式来控制产品质量，但由于一些人为因素，产品质量难以保证。为提高检测效率和保证产品质量，采用机器视觉技术代替人的视觉进行产品质量的自动检测是解决问题的有效方法。机器视觉由于可快速获取大量信息，且易于同设计信息和控制信息进行集成，因此在现代制造生产过程中，机器视觉被广泛的用于质量检测、生产控制等。相对于人眼视觉，机器视觉具有很大的优势和发展前景，因此近年来机器视觉得以迅速发展，其广泛应用于医疗、工业、农业、军事、交通等各个领域。在实际应用中，使用机械手采集图像，可以提高图像采集的质量。在我国，直到90年代中后期机器视觉技术才逐渐被人们认识和了解，因此，有关机械手的技术也相对落后。目前，缺少一种可以真正在实际应用中采集高质量图片的机械手。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于控制数字CCD相机图像采集的速度反馈性机械手，可以控制数字CCD相机和目标图像同步移动，提高图像采集的质量。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种用于控制数字CCD相机图像采集的速度反馈性机械手，包括依次连接的图像采集模块、控制模块以及驱动模块；所述图像采集模块还连接数字CCD相机，用于接收采集到的目标图像，并发送至所述控制模块；所述控制模块用于根据接收到的目标图像特征点的平均值、方差和移动敏感度，分别生成相应的期望运动轨迹和任务方程，再根据期望运动轨迹和任务方程输出控制信号至所述驱动模块；所述驱动模块用于响应于所述控制信号驱动所述数字CCD相机和所述目标图像同步移动。作为一种可实施方式，所述图像采集模块包括HY998芯片，所述HY998芯片的输入端连接天线，所述HY998芯片通过所述天线和所述数字CCD相机无线连接，以接收所述数字CCD相机采集到的目标图像；所述HY998芯片的输出端连接所述控制模块，以发送采集到的目标图像至所述控制模块；其中，所述HY998芯片的IO端通过彼此串联的第一反相器和第二反相器连接所述控制模块，所述HY998芯片的D端通过依次串联的第一二极管、第三反相器以及第四反相器连接所述控制模块，所述HY998芯片的IO端和C端之间还通过第二二极管连接。作为一种可实施方式，所述控制模块为DSP，所述DSP的多个输入端分别连接所述HY998芯片的IO端、D端以及C端，所述DSP的输出端连接所述驱动模块。作为一种可实施方式，所述驱动模块包括第一D触发器、第一三极管、第一继电器，所述第一D触发器的CP端和R端均连接所述控制模块，所述第一D触发器的Q端连接所述第一三极管的基极，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极连接所述第一继电器；所述驱动模块还包括第二D触发器、第二三极管、第二继电器，所述第二D触发器的CP端和R端均连接所述控制模块，所述第二D触发器的Q端连接所述第二三极管的基极，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极连接所述第二继电器；所述驱动模块还包括电机，所述电机受控于第一继电器绕一方向转动，受控于第二继电器绕另一方向转动，以驱动所述数字CCD相机和所述目标图像同步移动。作为一种可实施方式，所述电机的供电端和变压器的初级并联，所述图像采集模块、所述控制模块以及所述驱动模块除所述电机以外的器件均通过电源模块和变压器的次级并联；其中，所述电源模块包括组成半波整流电路的第三二极管和第四二极管、滤波电容、以及稳压芯片；所述第三二极管和第四二极管连接所述变压器的次级，所述滤波电容连接所述第三二极管和第四二极管的输出端，所述稳压芯片连接所述滤波电容。作为一种可实施方式，所述驱动模块除所述电机以外的器件均由滤波电容进行供电，所述图像采集模块和所述控制模块均由稳压芯片进行供电。作为一种可实施方式，所述变压器的初级连接有可控开关，所述可控开关受控于所述DSP，在所述电机的速度跟不上目标图像的移动速度时断开所述变压器的初级的电源。本专利技术相比于现有技术的有益效果在于：本专利技术提供了一种用于控制数字CCD相机图像采集的速度反馈性机械手，包括依次连接的图像采集模块、控制模块以及驱动模块；其中使用控制模块根据目标图像特征点的平均值、方差和移动敏感度，分别生成相应的期望运动轨迹和任务方程，再根据期望运动轨迹和任务方程输出控制信号至所述驱动模块，使数字CCD相机和目标图像同步移动，以提高图像采集的质量。附图说明图1为本专利技术提供的用于控制数字CCD相机图像采集的速度反馈性机械手的框图；图2为本专利技术提供的用于控制数字CCD相机图像采集的速度反馈性机械手的原理图。图中：100、图像采集模块；200、控制模块；300、驱动模块；310、电源模块。具体实施方式以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的部分实施例，而不是全部实施例。参照图1，本专利技术提供一种用于控制数字CCD相机图像采集的速度反馈性机械手，包括依次连接的图像采集模块100、控制模块200以及驱动模块300；其中，图像采集模块100还连接数字CCD相机，用于接收采集到的目标图像，并发送至控制模块200；控制模块200用于根据接收到的目标图像特征点的平均值、方差和移动敏感度，分别生成相应的期望运动轨迹和任务方程，再根据期望运动轨迹和任务方程输出控制信号至驱动模块300；驱动模块300用于响应于控制信号驱动数字CCD相机和目标图像同步移动。这样，可以提高图像采集的质量。其中，在控制模块中，具体执行以下操作。将目标图像特征点作为视觉伺服的特征向量，使数字CCD相机的运动速度和采集目标的运动速度同步，使用最小二乘法进行控制机械手的速度，以提高图像采集的质量。其中，根据图像特征点的平均值、方差和移动敏感度等数学特征，分别设计对应的期望运动轨迹并建立多个任务方程，作为主任务和次任务计算摄像机速度。由于在基本的机械手臂运动学控制将机械臂的运动看做是机械手工具坐标系或末端坐标系相对于基坐标系的运动大部分情况下操作机械臂的目标是将其从当前位置移动到期望位置而如何移动机械手臂，沿哪条路径移动机械手臂以及以何种速度、加速度移动机械手臂是需要进行轨迹规划的。节空间规划是对关节角度进行运动规划。应用逆运动学理论，可以将当前机械手末端姿态与其期望姿态的中间点转换成一组期望的关节角，得到经过各个中间点并且终止于目标点的n个关节的光滑函数。图像信息对于机器人的智能化非常重要。如何在机器人移动的过程中尽量能够将有用的图像信息保留在视野内对机器人来说具有一定的意义。以射击运动为例，当射击运动员射击多目标时，如果所有目标均在视野内，那么射击运动员可以较为快速的将目标逐一击落。保证所有潜在目标在视野内，可以提供这种快速的反应能力。同样的，在视觉机器人控制中，不光用于视觉祠服的视觉信息是必需的，其他重要信息也应该尽量保留在视野里。根据图像特征点的平均值、方差和移动敏感度等数学特征，分别设计对应的期望本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制数字CCD相机图像采集的速度反馈性机械手，其特征在于，包括依次连接的图像采集模块(100)、控制模块(200)以及驱动模块(300)；所述图像采集模块(100)还连接数字CCD相机，用于接收采集到的目标图像，并发送至所述控制模块(200)；所述控制模块(200)用于根据接收到的目标图像特征点的平均值、方差和移动敏感度，分别生成相应的期望运动轨迹和任务方程，再根据期望运动轨迹和任务方程输出控制信号至所述驱动模块(300)；所述驱动模块(300)用于响应于所述控制信号驱动所述数字CCD相机和所述目标图像同步移动。

【技术特征摘要】
1.一种用于控制数字CCD相机图像采集的速度反馈性机械手，其特征在于，包括依次连接的图像采集模块(100)、控制模块(200)以及驱动模块(300)；所述图像采集模块(100)还连接数字CCD相机，用于接收采集到的目标图像，并发送至所述控制模块(200)；所述控制模块(200)用于根据接收到的目标图像特征点的平均值、方差和移动敏感度，分别生成相应的期望运动轨迹和任务方程，再根据期望运动轨迹和任务方程输出控制信号至所述驱动模块(300)；所述驱动模块(300)用于响应于所述控制信号驱动所述数字CCD相机和所述目标图像同步移动。2.根据权利要求1所述的用于控制数字CCD相机图像采集的速度反馈性机械手，其特征在于，所述图像采集模块(100)包括HY998芯片，所述HY998芯片的输入端连接天线，所述HY998芯片通过所述天线和所述数字CCD相机无线连接，以接收所述数字CCD相机采集到的目标图像；所述HY998芯片的输出端连接所述控制模块(200)，以发送采集到的目标图像至所述控制模块(200)；其中，所述HY998芯片的IO端通过彼此串联的第一反相器和第二反相器连接所述控制模块(200)，所述HY998芯片的D端通过依次串联的第一二极管、第三反相器以及第四反相器连接所述控制模块(200)，所述HY998芯片的IO端和C端之间还通过第二二极管连接。3.根据权利要求2所述的用于控制数字CCD相机图像采集的速度反馈性机械手，其特征在于，所述控制模块(200)为DSP，所述DSP的多个输入端分别连接所述HY998芯片的IO端、D端以及C端，所述DSP的输出端连接所述驱动模块(300)。4.根据权利要求2所述的用于控制数字CCD相机图像采集的速度反馈性机械手，其特征在于，所述驱动模块(300)包括第一D触发器、第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞兴，洪灵，程旗凯，陈源通，陈卸件，王京，余晓春，朱振，潘浩雷，张庆权，黄小健，陈艳丽，金璐，洪丰，
申请(专利权)人：浙江硕和机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33