一種基于觸摸屏的運(yùn)動(dòng)控制及視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種基于觸摸屏的運(yùn)動(dòng)控制及視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括外圍控制電路，其特征在于該系統(tǒng)還包括支架、觸摸屏一體機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制模塊和圖像采集模塊；所述支架包括操作臺(tái)、觸摸屏一體機(jī)支架、第一線性模組安裝板、檢測(cè)臺(tái)支架、檢測(cè)臺(tái)和控制柜；所述操作臺(tái)安裝覆蓋在控制柜的上表面，所述觸摸屏一體機(jī)支架的兩條支腿左右放置，并通過(guò)螺栓固連于操作臺(tái)的上表面后端；第一線性模組安裝板為矩形板，矩形板的較長(zhǎng)側(cè)面直立安裝于操作臺(tái)的上表面并用螺栓固定；所述檢測(cè)臺(tái)支架位于第一線性模組安裝板右側(cè)，檢測(cè)臺(tái)支架下端面與操作臺(tái)的上表面相連，檢測(cè)臺(tái)支架上端面與檢測(cè)臺(tái)下表面相連，所述檢測(cè)臺(tái)的側(cè)面與操作臺(tái)的側(cè)面平行。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于觸摸屏的運(yùn)動(dòng)控制及視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種運(yùn)動(dòng)控制及視覺(jué)檢測(cè)裝置，具體為一種基于觸摸屏的運(yùn)動(dòng)控制及視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和工業(yè)自動(dòng)化的不斷發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量不斷提高，大量產(chǎn)品需要進(jìn)行檢查、測(cè)量等工序才能保證產(chǎn)品出廠的合格率。
[0003]目前工業(yè)產(chǎn)品的檢測(cè)大多采用最簡(jiǎn)便、實(shí)用、適應(yīng)性最強(qiáng)的人的視覺(jué)檢查，尤其以電子產(chǎn)品檢測(cè)最為突出，大量的工人在電子產(chǎn)品生產(chǎn)流水線上使用光學(xué)放大鏡做著高度重復(fù)性、注意力高度集中的單調(diào)檢測(cè)工作。這種檢測(cè)方式增加了工廠的人工成本和管理成本，造成工人的視力下降，檢測(cè)效率低，漏檢率高，而且人對(duì)產(chǎn)品的干涉易造成產(chǎn)品污染，檢測(cè)質(zhì)量差，嚴(yán)重影響企業(yè)效益，同時(shí)，對(duì)于較復(fù)雜檢測(cè)的產(chǎn)品人工目視檢查方法不能勝任。
[0004]隨著制造業(yè)的發(fā)展，機(jī)器視覺(jué)以測(cè)量精度高、速度快、抗干擾等優(yōu)勢(shì)被廣泛用在了工業(yè)產(chǎn)品檢測(cè)領(lǐng)域。例如，中國(guó)專(zhuān)利CN101950073A公開(kāi)了一種用于展示的數(shù)字光學(xué)顯微鏡，其相機(jī)采集的圖像顯示在顯示器上，并利用操縱桿控制載物臺(tái)的移動(dòng)從而擴(kuò)大相機(jī)采集圖像的范圍。其雖然實(shí)現(xiàn)了用機(jī)器視覺(jué)代替了普通光學(xué)顯微鏡觀察被檢測(cè)物和一定程度上減少了人對(duì)產(chǎn)品的干涉，但是這種方法采用的操作桿控制載物臺(tái)難度較大，尤其是在放大倍數(shù)較大的情況下，精確控制視野(感興趣區(qū)域)難度加大；而且對(duì)于檢測(cè)期間被檢測(cè)物不適合移動(dòng)甚至不能移動(dòng)的檢測(cè)任務(wù)該文獻(xiàn)中的數(shù)字光學(xué)顯微鏡不能勝任。
[0005]觸摸屏作為一種人機(jī)交互的輸入設(shè)備，正逐步取代鍵盤(pán)、鼠標(biāo)成為電子產(chǎn)品的一個(gè)重要組成部分。尤其電容式觸摸屏憑借具有多點(diǎn)觸控靈敏、透光率高、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)異性能近年來(lái)已大量應(yīng)用在手機(jī)、平板電腦、個(gè)人電腦等領(lǐng)域，并處于高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。運(yùn)動(dòng)控制與機(jī)器視覺(jué)技術(shù)相結(jié)合是一個(gè)新興而發(fā)展十分迅速的學(xué)科領(lǐng)域，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品檢測(cè)、識(shí)別、定位、跟蹤、移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航、醫(yī)學(xué)圖像分析、保安監(jiān)控系統(tǒng)、智能交通以及國(guó)防和娛樂(lè)等行業(yè)。
[0006]觸摸屏技術(shù)雖然廣泛應(yīng)用到了電子產(chǎn)品之中，多種觸屏手勢(shì)的識(shí)別與處理也在圖片瀏覽器、手機(jī)游戲、電腦游戲中得到了很好的運(yùn)用。但是觸摸屏多種手勢(shì)識(shí)別與處理技術(shù)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的應(yīng)用非常少，和運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)及機(jī)器視覺(jué)技術(shù)相結(jié)合的實(shí)際應(yīng)用更是少之又少。例如中國(guó)專(zhuān)利CN102662229A公開(kāi)的具有觸摸屏的顯微鏡，是通過(guò)滑動(dòng)觸摸屏來(lái)實(shí)現(xiàn)載物臺(tái)的平移、旋轉(zhuǎn)等操作，同時(shí)圖像采集系統(tǒng)采集的圖像顯示在觸摸屏上，實(shí)現(xiàn)了類(lèi)似于“一邊滑動(dòng)屏幕，一邊瀏覽圖像”的觸屏電子設(shè)備上的圖片瀏覽器的功能。但是這種檢測(cè)方式同樣不能用于檢測(cè)期間被檢測(cè)物不適合移動(dòng)甚至不能移動(dòng)時(shí)的檢測(cè)任務(wù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種基于觸摸屏的運(yùn)動(dòng)控制及視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，操作者通過(guò)不同手勢(shì)觸摸觸摸屏控制高速攝像機(jī)的位置和放大倍數(shù)，同時(shí)高速攝像機(jī)采集到的圖像顯示在用戶(hù)所觸摸的屏幕上，實(shí)現(xiàn)了用戶(hù)一邊輸入手勢(shì)，一邊對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行瀏覽和檢測(cè)。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)用戶(hù)通過(guò)不同手勢(shì)觸摸電容式觸摸屏進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制和視覺(jué)檢測(cè)，同時(shí)可以勝任檢測(cè)期間被檢測(cè)物不適合移動(dòng)甚至不能移動(dòng)的檢測(cè)任務(wù)，擴(kuò)大了被檢測(cè)產(chǎn)品的適用范圍，提供了一種運(yùn)動(dòng)控制和視覺(jué)檢測(cè)的新方法。
[0008]本發(fā)明解決所述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是，設(shè)計(jì)一種基于觸摸屏的運(yùn)動(dòng)控制及視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括外圍控制電路，其特征在于該系統(tǒng)還包括支架、觸摸屏一體機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制模塊和圖像采集模塊；所述支架包括操作臺(tái)、觸摸屏一體機(jī)支架、第一線性模組安裝板、檢測(cè)臺(tái)支架、檢測(cè)臺(tái)和控制柜；所述操作臺(tái)安裝覆蓋在控制柜的上表面，所述觸摸屏一體機(jī)支架的兩條支腿左右放置，并通過(guò)螺栓固連于操作臺(tái)的上表面后端；第一線性模組安裝板為矩形板，矩形板的較長(zhǎng)側(cè)面直立安裝于操作臺(tái)的上表面并用螺栓固定；所述檢測(cè)臺(tái)支架位于第一線性模組安裝板右側(cè)，檢測(cè)臺(tái)支架下端面與操作臺(tái)的上表面相連，檢測(cè)臺(tái)支架上端面與檢測(cè)臺(tái)下表面相連，所述檢測(cè)臺(tái)的側(cè)面與操作臺(tái)的側(cè)面平行；
[0009]所述觸摸屏一體機(jī)具有USB通訊口，觸摸屏一體機(jī)通過(guò)螺栓安裝于觸摸屏一體機(jī)支架的橫梁上，觸摸屏一體機(jī)的屏幕朝向整個(gè)系統(tǒng)的正前方；
[0010]所述運(yùn)動(dòng)控制模塊包括第一線性模組、第二線性模組、光軸、光軸支座、支撐滑臺(tái)、模組支架、多軸運(yùn)動(dòng)控制卡、第一線性模組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和第二線性模組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；所述光軸支座為前后兩個(gè)，固定在操作臺(tái)的右側(cè)，光軸兩端分別恰好固定在兩個(gè)光軸支座上，光軸上設(shè)有支撐滑臺(tái)，可在光軸上滑動(dòng)；所述第一線性模組的背面通過(guò)螺栓安裝于線性模組安裝板上，且第一線性模組的滑臺(tái)平面垂直于操作臺(tái)的上表面；所述模組支架的一支腿與第一線性模組的滑臺(tái)相連，另一支腿與支撐滑臺(tái)相連，模組支架的橫梁上安裝第二線性模組；支撐滑臺(tái)與光軸、光軸支座配合使用，支撐并帶動(dòng)模組支架移動(dòng)，所述第一線性模組和第二線性模組搭建成一套二維滑臺(tái)，二維滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)通過(guò)用戶(hù)在觸摸屏一體機(jī)的屏幕上的觸摸手勢(shì)控制；多軸運(yùn)動(dòng)控制卡、第一線性模組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和第二線性模組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器均安裝于控制柜內(nèi)；所述多軸運(yùn)動(dòng)控制卡為USB運(yùn)動(dòng)控制卡，通過(guò)USB線纜與觸摸屏一體機(jī)進(jìn)行通訊；同時(shí)多軸運(yùn)動(dòng)控制卡分別通過(guò)驅(qū)動(dòng)器專(zhuān)用線纜與第一線性模組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和第二線性模組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相連；
[0011]所述圖像采集模塊包括高速攝像機(jī)、電動(dòng)變倍鏡頭、光源、鏡頭安裝架和鏡頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；所述鏡頭安裝架與第二線性模組的滑臺(tái)相連，鏡頭安裝架上端設(shè)有安裝孔，通過(guò)該安裝孔把所述電動(dòng)變倍鏡頭安裝于鏡頭安裝架上，且電動(dòng)變倍鏡頭的鏡頭方向朝向檢測(cè)臺(tái)的上平面；所述高速攝像機(jī)位于電動(dòng)變倍鏡頭的上端，鏡頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)器安裝于控制柜內(nèi)，高速攝像機(jī)和鏡頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)器均通過(guò)USB線纜與觸摸屏一體機(jī)相連。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明把當(dāng)前先進(jìn)的觸摸屏一體機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制模塊、圖像采集模塊有機(jī)綜合到同一臺(tái)架上，利用觸摸屏一體機(jī)和相應(yīng)軟件，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制和圖像采集，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的檢測(cè)。本發(fā)明采用觸摸屏控制圖像采集模塊移動(dòng)，代替了現(xiàn)有技術(shù)中采用搖桿或者觸摸屏控制運(yùn)動(dòng)控制模塊驅(qū)動(dòng)載物臺(tái)移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了在檢測(cè)期間，不移動(dòng)載物臺(tái)上的被檢測(cè)物，就可以對(duì)其進(jìn)行大范圍的檢測(cè)，加大了被檢測(cè)物的適用范圍。同時(shí)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布局直觀、機(jī)器視覺(jué)模塊和運(yùn)動(dòng)控制模塊結(jié)構(gòu)清楚明晰，系統(tǒng)軟件界面友好，操作方便，把先進(jìn)的觸摸屏一體機(jī)的手勢(shì)輸入、識(shí)別等技術(shù)運(yùn)用到了工業(yè)領(lǐng)域，簡(jiǎn)化了硬件結(jié)構(gòu)。使工業(yè)領(lǐng)域利用了電子行業(yè)的前沿科技，提高了工人的勞動(dòng)興趣，減小了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提升了產(chǎn)品檢測(cè)效率。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明基于觸摸屏的運(yùn)動(dòng)控制及視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)一種實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明基于觸摸屏的運(yùn)動(dòng)控制及視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)一種實(shí)施例的控制系統(tǒng)示意圖。
[0015]圖中，1.支架，2.觸摸屏一體機(jī)，3.運(yùn)動(dòng)控制模塊，4.圖像采集模塊，11.操作臺(tái)，12.觸摸屏一體機(jī)支架，13.第一線性模組安裝板，14.檢測(cè)臺(tái)支架，15.檢測(cè)臺(tái)，16.控制柜，31.第一線性模組，32.第二線性模組，33.光軸，34.光軸支座，35.支撐滑臺(tái)，36.模組支架，37.多軸運(yùn)動(dòng)控制卡，38.第一線性模組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，39.第二線性模組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，41.高速攝像機(jī)，42.電動(dòng)變倍鏡頭，43.光源，44.鏡頭安裝架，45.鏡頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

【具體實(shí)施方式】
:
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步敘述本發(fā)明。
[0017]本發(fā)明基于觸摸屏的運(yùn)動(dòng)控制及視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱(chēng)系統(tǒng)或檢測(cè)系統(tǒng)，參見(jiàn)圖1-2)包括支架1、觸摸屏一體機(jī)2、運(yùn)動(dòng)控制模塊3、圖像采集模塊4和外圍控制電路(圖中未繪出)；所述支架I包括操作臺(tái)11、觸摸屏一體機(jī)支架12、第一線性模組安裝板13、檢測(cè)臺(tái)支架14、檢測(cè)臺(tái)15和控制柜16 ;所述操作臺(tái)11安裝覆蓋在控制柜16的上表面，所述觸摸屏一體機(jī)支架12的兩條支腿左右放置并通過(guò)螺栓固連于操作臺(tái)11的上表面后端；第一線性模組安裝板13為矩形板，矩形板的較長(zhǎng)側(cè)面直立安裝于操作臺(tái)11的上表面并用螺栓固定；所述檢測(cè)臺(tái)支架14位于第一線性模組安裝板13右側(cè)，檢測(cè)臺(tái)支架14下端面與操作臺(tái)11的上表面相連，檢測(cè)臺(tái)支架14上端面與檢測(cè)臺(tái)15下表面相連，所述檢測(cè)臺(tái)15的側(cè)面與操作臺(tái)11的側(cè)面平行；
[0018]所述觸摸屏一體機(jī)2具有USB通訊口，觸摸屏一體機(jī)2通過(guò)螺栓安裝于觸摸屏一體機(jī)支架12的橫梁上，觸摸屏一體機(jī)2的屏幕朝向整個(gè)系統(tǒng)的正前方；
[0019]所述運(yùn)動(dòng)控制模塊3包括第一線性模組31、第二線性模組32、光軸33、光軸支座34、支撐滑臺(tái)35、模組支架36、多軸運(yùn)動(dòng)控制卡37、第一線性模組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器38和第二線性模組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器39 ;所述光軸支座34為前后兩個(gè)，固定在操作臺(tái)11的右側(cè)，光軸33兩端分別恰好固定在兩個(gè)光軸支座34上，光軸33上設(shè)有支撐滑臺(tái)35，可在光軸33上滑動(dòng)；所述第一線性模組31的背面通過(guò)螺栓安裝于線性模組安裝板13上，且第一線性模組31的滑臺(tái)平面垂直于操作臺(tái)11的上表面；所述模組支架36的一支腿與第一線性模組31的滑臺(tái)相連，另一支腿與支撐滑臺(tái)35相連，模組支架36的橫梁上安裝第二線性模組32 ;支撐滑臺(tái)35與光軸33、光軸支座34配合使用，支撐并帶動(dòng)模組支架36移動(dòng)，所述第一線性模組31和第二線性模組32搭建成一套二維滑臺(tái)，二維滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)通過(guò)用戶(hù)在觸摸屏一體機(jī)2的屏幕上的觸摸手勢(shì)控制；多軸運(yùn)動(dòng)控制卡37、第一線性模組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器38和第二線性模組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器39均安裝于控制柜16內(nèi)；所述多軸運(yùn)動(dòng)控制卡37為USB運(yùn)動(dòng)控制卡，通過(guò)USB線纜與觸摸屏一體機(jī)2進(jìn)行通訊；同時(shí)多軸運(yùn)動(dòng)控制卡37分別通過(guò)驅(qū)動(dòng)器專(zhuān)用線纜與第一線性模組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器38和第二線性模組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器39相連；
[0020]所述圖像采集模塊4包括高速攝像機(jī)41、電動(dòng)變倍鏡頭42、光源43、鏡頭安裝架44和鏡頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)器45 ;所述鏡頭安裝架44與第二線性模組32的滑臺(tái)相連，鏡頭安裝架44上端設(shè)有安裝孔，通過(guò)該安裝孔把所述電動(dòng)變倍鏡頭42安裝于鏡頭安裝架44上，電動(dòng)變倍鏡頭42的鏡頭方向朝向檢測(cè)臺(tái)15的上平面；所述高速攝像機(jī)41位于電動(dòng)變倍鏡頭42的上端，鏡頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)器45安裝于控制柜16內(nèi)，高速攝像機(jī)41和鏡頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)器45均通過(guò)USB線纜與觸摸屏一體機(jī)2相連。
[0021]本發(fā)明的進(jìn)一步特征在于所述觸摸屏一體機(jī)2采用多點(diǎn)式觸摸屏一體機(jī)。
[0022]本發(fā)明的進(jìn)一步特征在于所述觸摸屏一體機(jī)支架12和模組支架36均為龍門(mén)式支架。
[0023]本發(fā)明的進(jìn)一步特征在于所述運(yùn)動(dòng)控制模塊3中還包括第三線性模組和/或第四線性模組。
[0024]本發(fā)明中支架I對(duì)觸摸屏一體機(jī)2、運(yùn)動(dòng)控制模塊3和圖像采集模塊4的總體結(jié)構(gòu)起支撐作用；觸摸屏一體機(jī)2安裝于整體系統(tǒng)的后上方，方便操作人員手勢(shì)輸入和觀察檢測(cè)圖像的位置；運(yùn)動(dòng)控制模塊3連接支架I與圖像采集模塊4，實(shí)現(xiàn)圖像采集模塊4在水平二維平面內(nèi)的平移運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)控制模塊3與圖像采集模塊4均位于觸摸屏一體機(jī)2的前下方；外圍控制電路安裝于控制柜16內(nèi)，通過(guò)各自專(zhuān)用線纜連接觸摸屏一體機(jī)2、運(yùn)動(dòng)控制模塊3和圖像采集模塊4，從而實(shí)現(xiàn)整套系統(tǒng)的通訊和控制。本發(fā)明中采用觸摸屏控制圖像采集模塊移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了在檢測(cè)期間，不移動(dòng)載物臺(tái)上的被檢測(cè)物，就可以對(duì)其進(jìn)行大范圍的檢測(cè)，加大了被檢測(cè)物的適用范圍。
[0025]本發(fā)明所述運(yùn)動(dòng)控制模塊3中還可以擴(kuò)展多個(gè)模組，例如添加第三線性模組和/或第四線性模組，添加更多的線性模組可以用于實(shí)現(xiàn)圖像采集模塊4的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或檢測(cè)臺(tái)15的旋轉(zhuǎn)等，從而實(shí)現(xiàn)當(dāng)操作者做出旋轉(zhuǎn)手勢(shì)時(shí)觸摸屏一體機(jī)2顯示的檢測(cè)圖像的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)一步擴(kuò)大檢測(cè)物的檢測(cè)范圍，提聞檢測(cè)精度等。在現(xiàn)有圖1所不結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，檢測(cè)圖像的旋轉(zhuǎn)也可以通過(guò)調(diào)整編寫(xiě)軟件的方式實(shí)現(xiàn)，本說(shuō)明書(shū)中不再詳細(xì)描述。
[0026]本發(fā)明所述外圍控制電路包括零位開(kāi)關(guān)控制電路、限位開(kāi)關(guān)控制電路、伺服驅(qū)動(dòng)器與多軸運(yùn)動(dòng)控制卡端子板之間的適配電路。這些電路通過(guò)線纜連接，均適用于現(xiàn)有技術(shù)。
[0027]本發(fā)明的工作原理及過(guò)程(參見(jiàn)圖2)是:操作人員操作以Labview軟件為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)的控制軟件打開(kāi)高速攝像機(jī)41和光源43，高速攝像機(jī)41采集到的圖像通過(guò)USB線纜傳送到觸摸屏一體機(jī)2，并顯示在屏幕上；當(dāng)操作人員在觸摸屏一體機(jī)2的屏幕上做出縮放手勢(shì)時(shí)，控制軟件識(shí)別縮放手勢(shì)并處理后通過(guò)鏡頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)器USB線纜向鏡頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)器45發(fā)送對(duì)應(yīng)縮放指令，鏡頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)器45通過(guò)鏡頭專(zhuān)用線纜驅(qū)動(dòng)電動(dòng)變倍鏡頭42進(jìn)行變焦，同時(shí)鏡頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)器45再通過(guò)該線纜返回電動(dòng)變倍鏡頭42的當(dāng)前狀態(tài)；當(dāng)操作人員在觸摸屏一體機(jī)2的屏幕上做出平移手勢(shì)時(shí)，控制軟件識(shí)別平移手勢(shì)并處理后分別通過(guò)控制卡USB線纜向多軸運(yùn)動(dòng)控制卡37發(fā)送平移指令，多軸運(yùn)動(dòng)控制卡37根據(jù)接收的平移指令分別通過(guò)模組專(zhuān)用線纜發(fā)送給第一線模組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器38和第二線模組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器39，從而驅(qū)動(dòng)第一線性模組31和第二線性模組32運(yùn)動(dòng)，同時(shí)第一線性模組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器38和第二線性模組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器39分別通過(guò)各自的模組專(zhuān)用線纜將第一線性模組31和第二線性模組32運(yùn)動(dòng)狀態(tài)返回給多軸運(yùn)動(dòng)控制卡37，再由多軸運(yùn)動(dòng)控制卡37通過(guò)控制卡USB線纜發(fā)送給控制軟件。
[0028]本發(fā)明操作人員的檢測(cè)過(guò)程為:
[0029]I)操作人員檢查檢測(cè)系統(tǒng)處于正常狀態(tài)，接通電源，打開(kāi)觸摸屏一體機(jī)2及相應(yīng)的控制軟件，本發(fā)明實(shí)施例中采用美國(guó)國(guó)家儀器公司的Labview軟件作為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，完成的相應(yīng)軟件模塊開(kāi)發(fā)；
[0030]2)第一線性模組31、第二線性模組32的運(yùn)動(dòng)控制、電動(dòng)變倍鏡頭42的倍數(shù)控制、高速攝像機(jī)41的圖像采集控制和光源43的開(kāi)關(guān)控制等都集成在軟件編寫(xiě)的用戶(hù)界面中；首先對(duì)第一線性模組31、第二線性模組32和電動(dòng)變倍鏡頭42進(jìn)行初始化操作；然后把需要檢測(cè)的產(chǎn)品放到檢測(cè)臺(tái)15上，打開(kāi)高速攝像機(jī)41和光源43，對(duì)圖像進(jìn)行觀察；
[0031]3)當(dāng)需要移動(dòng)相機(jī)位置時(shí)，用手指在觸摸屏一體機(jī)2的屏幕上向右滑動(dòng)，則第二線性模組32的滑臺(tái)向圖1中所示的X的負(fù)方向移動(dòng)；當(dāng)手指向左移動(dòng)，則第二線性模組32的滑臺(tái)向圖1中所示的X正方向移動(dòng)；當(dāng)手指在多點(diǎn)式觸摸屏一體機(jī)電腦21的屏幕上向下滑動(dòng)，則第一線性模組31的滑臺(tái)向圖1中所示的Y的負(fù)方向移動(dòng)；當(dāng)手指向上移動(dòng)，則第一線性模組32滑臺(tái)向圖1中所示的Y的正方向移動(dòng)；當(dāng)手指在屏幕上以不同的速度做曲線移動(dòng)時(shí)，高速攝像機(jī)41、電動(dòng)變倍鏡頭42和光源43也會(huì)實(shí)時(shí)的以與手勢(shì)對(duì)應(yīng)的速度和曲線進(jìn)行在線快速跟隨性運(yùn)動(dòng)；
[0032]4)當(dāng)需要調(diào)整放大倍數(shù)時(shí)，在觸摸屏一體機(jī)2的屏幕上做出放大或縮小手勢(shì)，則電動(dòng)變倍鏡頭42就會(huì)做出相應(yīng)的放大或縮小相應(yīng)倍數(shù)的動(dòng)作；
[0033]5)在圖像顯示方面，高速攝像機(jī)41采集到的圖像信息實(shí)時(shí)顯示在觸摸屏一體機(jī)2的屏幕上，當(dāng)手指在屏幕上做出移動(dòng)手勢(shì)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生圖像跟隨手指移動(dòng)的效果；當(dāng)做出放大縮小手勢(shì)時(shí)，圖像也會(huì)隨著手勢(shì)做放大或縮小的改變，給操作者帶來(lái)像是在使用電容式觸摸屏手機(jī)、平板電腦、觸摸屏電腦的圖片瀏覽器功能。
[0034]本發(fā)明設(shè)計(jì)的基于觸摸屏的運(yùn)動(dòng)控制及視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)可以采用觸摸屏控制圖像采集模塊移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了在檢測(cè)期間，不移動(dòng)載物臺(tái)上的被檢測(cè)物，就可以對(duì)其進(jìn)行大范圍的檢測(cè)，加大了被檢測(cè)物的適用范圍。同時(shí)，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)視覺(jué)跟蹤定位、基于機(jī)器視覺(jué)的精密測(cè)量、視覺(jué)識(shí)別與分揀等當(dāng)前機(jī)器視覺(jué)技術(shù)和典型應(yīng)用的展示。本發(fā)明檢測(cè)系統(tǒng)由于具有開(kāi)放性，用戶(hù)也可以針對(duì)特定需求在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行研發(fā)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
[0035]需要補(bǔ)充說(shuō)明的是，本發(fā)明所述的“前、后；左、右”等方位詞是為了描述清楚，只具有相對(duì)意義。一般情況下，控制柜16的開(kāi)門(mén)方向?yàn)榍埃⒆鳛槠渌轿辉~的基準(zhǔn)。
[0036]本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于觸摸屏的運(yùn)動(dòng)控制及視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括外圍控制電路，其特征在于該系統(tǒng)還包括支架、觸摸屏一體機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制模塊和圖像采集模塊；所述支架包括操作臺(tái)、觸摸屏一體機(jī)支架、第一線性模組安裝板、檢測(cè)臺(tái)支架、檢測(cè)臺(tái)和控制柜；所述操作臺(tái)安裝覆蓋在控制柜的上表面，所述觸摸屏一體機(jī)支架的兩條支腿左右放置，并通過(guò)螺栓固連于操作臺(tái)的上表面后端；第一線性模組安裝板為矩形板，矩形板的較長(zhǎng)側(cè)面直立安裝于操作臺(tái)的上表面并用螺栓固定；所述檢測(cè)臺(tái)支架位于第一線性模組安裝板右側(cè)，檢測(cè)臺(tái)支架下端面與操作臺(tái)的上表面相連，檢測(cè)臺(tái)支架上端面與檢測(cè)臺(tái)下表面相連，所述檢測(cè)臺(tái)的側(cè)面與操作臺(tái)的側(cè)面平行； 所述觸摸屏一體機(jī)具有USB通訊口，觸摸屏一體機(jī)通過(guò)螺栓安裝于觸摸屏一體機(jī)支架的橫梁上，觸摸屏一體機(jī)的屏幕朝向整個(gè)系統(tǒng)的正前方； 所述運(yùn)動(dòng)控制模塊包括第一線性模組、第二線性模組、光軸、光軸支座、支撐滑臺(tái)、模組支架、多軸運(yùn)動(dòng)控制卡、第一線性模組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和第二線性模組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；所述光軸支座為前后兩個(gè)，固定在操作臺(tái)的右側(cè)，光軸兩端分別恰好固定在兩個(gè)光軸支座上，光軸上設(shè)有支撐滑臺(tái)，可在光軸上滑動(dòng)；所述第一線性模組的背面通過(guò)螺栓安裝于線性模組安裝板上，且第一線性模組的滑臺(tái)平面垂直于操作臺(tái)的上表面；所述模組支架的一支腿與第一線性模組的滑臺(tái)相連，另一支腿與支撐滑臺(tái)相連，模組支架的橫梁上安裝第二線性模組；支撐滑臺(tái)與光軸、光軸支座配合使用，支撐并帶動(dòng)模組支架移動(dòng)，所述第一線性模組和第二線性模組搭建成一套二維滑臺(tái)，二維滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)通過(guò)用戶(hù)在觸摸屏一體機(jī)的屏幕上的觸摸手勢(shì)控制；多軸運(yùn)動(dòng)控制卡、第一線性模組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和第二線性模組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器均安裝于控制柜內(nèi)；所述多軸運(yùn)動(dòng)控制卡為USB運(yùn)動(dòng)控制卡，通過(guò)USB線纜與觸摸屏一體機(jī)進(jìn)行通訊；同時(shí)多軸運(yùn)動(dòng)控制卡分別通過(guò)驅(qū)動(dòng)器專(zhuān)用線纜與第一線性模組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和第二線性模組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相連； 所述圖像采集模塊包括高速攝像機(jī)、電動(dòng)變倍鏡頭、光源、鏡頭安裝架和鏡頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；所述鏡頭安裝架與第二線性模組的滑臺(tái)相連，鏡頭安裝架上端設(shè)有安裝孔，通過(guò)該安裝孔把所述電動(dòng)變倍鏡頭安裝于鏡頭安裝架上，且電動(dòng)變倍鏡頭的鏡頭方向朝向檢測(cè)臺(tái)的上平面；所述高速攝像機(jī)位于電動(dòng)變倍鏡頭的上端，鏡頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)器安裝于控制柜內(nèi)，高速攝像機(jī)和鏡頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)器均通過(guò)USB線纜與觸摸屏一體機(jī)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于觸摸屏的運(yùn)動(dòng)控制及視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述觸摸屏一體機(jī)采用多點(diǎn)式觸摸屏一體機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于觸摸屏的運(yùn)動(dòng)控制及視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在所述觸摸屏一體機(jī)支架和模組支架均為龍門(mén)式支架。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的基于觸摸屏的運(yùn)動(dòng)控制及視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述運(yùn)動(dòng)控制模塊中還包括第三線性模組和/或第四線性模組。
【文檔編號(hào)】G06T7/20GK104463915SQ201410827245
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月26日
【發(fā)明者】劉智光, 楊冬, 于菲, 李鐵軍, 楊德志, 張靚, 樊旭, 章鵬 申請(qǐng)人:河北工業(yè)大學(xué)