本發(fā)明涉及自動化控制技術領域技術領域，尤其是一種基于圖形識別的工業(yè)自控定位系統(tǒng)及其定位方法。

背景技術：

許多常見的自動化控制系統(tǒng)中，均含有機械傳動機構(gòu)的工作平臺，這些機械傳動機構(gòu)由于配合或磨損造成的死區(qū)、間隙等問題。例如在現(xiàn)有的新能源汽車電池更換站中，首先通過兩根導桿及前擋板對新能源汽車定位，然后機械載臺運動到新能源汽車電池卡槽處，實現(xiàn)電池的拆卸及安裝。此方式，對新能源汽車的輪胎磨損嚴重，并且需要對新能源汽車精準定位，才可實現(xiàn)電池的更換，并且每一種車型均需要設計相應的電池更換站，增加經(jīng)濟投入。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種基于圖形識別的工業(yè)自控定位系統(tǒng)及其定位方法，適用于多種車型，定位快速準確。

本發(fā)明具體采用如下技術方案實現(xiàn)：

一種基于圖形識別的工業(yè)自控定位系統(tǒng)，包括控制單元、圖像采集裝置、運動機構(gòu)、裝載臺和待載臺，所述待載臺上設置有定位組件或特征定位標識，所述定位組件包括至少一個定位點，所述圖像采集裝置用于采集所述待載臺的圖像，并將圖像傳輸至所述控制單元，所述控制單元計算所述定位點或特征定位標識的幾何中心坐標，指示所述運動機構(gòu)驅(qū)動所述裝載臺到達目標對應的坐標位置實現(xiàn)精確裝載。

作為優(yōu)選，還包括照明裝置，所述照明裝置的照明強度由所述控制單元控制，光線照射在所述待載臺上。

作為優(yōu)選，所述拍照和監(jiān)控的照明裝置使用的照明是可見光、紅外光、X光、紫外光中的一種。

作為優(yōu)選，所述定位組件包括一個定位點或兩個定位點或三個定位點。

作為優(yōu)選，所述定位點或特征定位標識為實心圓形或三角形或矩形。

一種基于圖形識別的工業(yè)自控定位方法，包括以下步驟：

步驟1、待載臺到達目標區(qū)域，圖像采集裝置采集待載臺的圖像，在采集的圖像區(qū)域定義x-y直角坐標系；

步驟2、控制單元處理步驟1采集的圖像，在定義的x-y直角坐標系中，獲得定位點的坐標；

步驟3、控制單元根據(jù)步驟2獲取的定位點坐標，指示運動機構(gòu)驅(qū)動裝載臺按照坐標進行運動；

步驟4、裝載臺運動至與待載臺相吻合的位置，圖像采集裝置采集待載臺及裝載臺相對位置圖像，監(jiān)控定位精度，確認定位精準后即可進行后續(xù)操作步驟。

作為優(yōu)選，所述步驟1中，如果光線較暗，照明裝置打開，照明強度由控制單元控制。

本發(fā)明提供的一種基于圖形識別的工業(yè)自控定位系統(tǒng)及其定位方法，其有益效果在于：通過圖像采集裝置獲取帶有定位點的待載臺位置，通過控制單元獲取具體位置坐標，進而控制運動機構(gòu)驅(qū)動裝載臺到達目標位置，實現(xiàn)精確定位。

附圖說明

圖1是本發(fā)明定位系統(tǒng)的原理框圖；

圖2是本發(fā)明定位系統(tǒng)的定位流程圖；

圖3是坐標標定示意圖。

具體實施方式

為進一步說明各實施例，本發(fā)明提供有附圖。這些附圖為本發(fā)明揭露內(nèi)容的一部分，其主要用以說明實施例，并可配合說明書的相關描述來解釋實施例的運作原理。配合參考這些內(nèi)容，本領域普通技術人員應能理解其他可能的實施方式以及本發(fā)明的優(yōu)點。圖中的組件并未按比例繪制，而類似的組件符號通常用來表示類似的組件。

現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進一步說明。

如圖1所示，本實施例提出的一種基于圖形識別的工業(yè)自控定位系統(tǒng)，包括控制單元、圖像采集裝置、運動機構(gòu)、裝載臺和待載臺，待載臺上設置有定位組件，定位組件包括定位點或兩個定位點或三個定位點，定位點的個數(shù)根據(jù)具體裝置而定，定位點具體形式可參考現(xiàn)有車輛車牌上的實心圓定位點，亦可為三角形或矩形(或待載臺上固有的特征定位標識)，本實施例選擇圓形定位點。在裝載臺也可設置與待載臺上相對應的定位點，但當裝載臺上具有特征定位標識時，可以不額外設置定位組件。圖像采集裝置用于采集待載臺的圖像，并將圖像傳輸至控制單元，圖像采集裝置選用較為常見的攝像機或攝像頭即可，當光線較暗時，照明裝置提供的可見光或紅外光或X光或紫外光提供圖像質(zhì)量，光線的強度由控制單元進行控制?？刂茊卧獙Σ杉膱D像進行分析處理，獲得圓形定位點圓心(圓形的幾何中心)的坐標值(通過圓心坐標進行定位最為精確)，指示運動機構(gòu)驅(qū)動裝載臺到達目標位置，由于對圖像進行處理的控制單元較為常見，故在此不再贅述。

而本實施例的定位系統(tǒng)，在具體實用時，以新能源汽車更換電池為例，參考一下步驟，如圖2所示：

步驟1、待換電池新能源汽車到達目標區(qū)域，該目標區(qū)域可為一定范圍，車輛可在該區(qū)域內(nèi)的任意方位，無需特別精確，圖像采集裝置采集待換電池新能源汽車電池卡槽處的圖像，在采集的圖像區(qū)域定義x-y直角坐標系，在電池卡槽處設置有三個圓形定位點，三個圓形定位點可在汽車制造過程中安裝，亦可出廠后安裝，部分車型的電池卡槽處具備特征定位標識，可將特征定位標識作為定位點，不需額外安裝；

步驟2、控制單元處理步驟1采集的圖像，獲得圓形定位點圓心的坐標，坐標標定方式如圖3所示，三個定位點的圓心在定義的x-y直角坐標系內(nèi)坐標分別為：(x₁，y₁)、(x₂，y₂)、(x₃，y₃)，其中坐標值定義為毫米級(坐標值數(shù)量級越小，那么精度就會越準)；

步驟3、控制單元根據(jù)步驟2獲取的定位點坐標，指示運動機構(gòu)驅(qū)動裝載臺按照坐標進行運動；

步驟4、裝載臺運動至與新能源汽車電池卡槽處，實現(xiàn)新能源汽車電池的拆卸；

步驟5、拆卸后的電池通過裝載臺放置在指定工位，裝載臺再運載需更換的電池，根據(jù)步驟2的定位點坐標，達到新能源汽車電池卡槽處，圖像采集裝置在拍攝定位照片后，即可拍攝電池卡槽處的影像傳送給監(jiān)控設備，監(jiān)控定位精度以及電池的拆卸和安裝過程，確認定位無誤后實現(xiàn)新能源汽車電池的拆卸和安裝，防止機器故障導致的誤操作。

盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細節(jié)上可以對本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護范圍。