一种生产线机器人随行跟踪系统的制作方法

1.本发明属于加工生产线技术领域，具体是一种生产线机器人随行跟踪系统。


背景技术：

2.机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器，历史上最早的机器人见于隋炀帝命工匠按照柳抃形象所营造的木偶机器人。
3.对加工组件进行生产的生产线内，需采用外部的机器人对加工组件进行随行跟踪，在随行跟踪过程中，需采用对应的跟踪系统进行跟随，跟踪系统一般采用摄像头对整个加工组件进行定位跟踪，但此种跟踪方式，宽泛较大，无法精准找到对应加工点，随行跟踪定位精度较差，便很容易导致加工过程中，发生误差。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了一种生产线机器人随行跟踪系统，用于解决跟踪系统一般采用摄像头对整个加工组件进行定位跟踪，无法精准找到对应加工点的技术问题。
5.为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种生产线机器人随行跟踪系统，包括图像采集端、九宫格坐标模板、图像处理端、中心点标记端以及控制终端；
6.图像采集端，用于对加工组件的图像进行采集，采集方式通过外部的摄像头进行拍摄，拍摄的图像输送至图像采集端内，所述图像采集端对外部的摄像头进行控制；
7.九宫格坐标模板，内部存储有九宫格以及相匹配的坐标系，九宫格内每组宫格区域处设置有中心点；
8.图像处理端，对图像采集端所采集的图像进行处理，预先与九宫格进行匹配，查看图像所覆盖的九宫格区域，再根据所覆盖的区域提取对应九宫格的中心点，连接对角中心点，得到交叉点，通过相匹配的坐标系，对交叉点的坐标值进行获取，得到对应的跟随点，将跟随点传输至跟随点标记端内，跟随点标记对图像内部的跟随点进行标记，并将所标记的跟随点传输至控制终端内。
9.优选的，所述控制终端得到对应的跟随点信息，对外部的机器人进行控制，使机器人实时跟随加工组件。
10.优选的，所述图像处理端预先对九宫格以及内部中心点进行标记，将九组九宫格区域分别标记为jg1、jg2、
……
、jgi、
……
、jg9，将对应的中心点标记为zx1、zx2、
……
、zxi、
……
、zx9；将图像中心区域与九宫格区域中间宫格进行匹配，完成匹配后，获取图像所覆盖的九宫格区域，将所覆盖的九宫格区域内部中心点进行提取。
11.优选的，所述中心点zxi为一组时，通过与相匹配的坐标系提取中心点zxi内部坐标(q1，p1)，其中q1为横向坐标值，p1为竖向坐标值，将所提取的中心点zxi以及对应坐标值(q1，p1)直接传输至跟随点标记端内，跟随点标记端对中心点zxi进行标记生成跟随点，传输至控制终端内。
12.优选的，所述中心点zxi为三组时，提取三组中心点中间区域的中心点zxi，并采用步骤s3中同样的操作方式提取对应的坐标值(q2、p2)，将中心点zxi以及坐标值(q2、p2)传输至跟随点标记端内，跟随点标记端对中心点zxi进行标记跟随点，传输至控制终端内，控制终端根据所标记的跟随点对加工组件进行跟随。
13.优选的，所述中心点zxi为五组时或者多组时，图像处理端内部设置有路径距离识别单元，路径距离识别单元用于对中心点之间的路径距离进行提取并获得距离值，路径距离识别单元对多组中心点zxi之间的路径距离值进行提取，提取距离值最长以及次长之间的两组中心点zxi,对两组中心点zxi的坐标值进行提取，一组中心点坐标值分别为(q3、p3)和(q4、p4)，另一组中心点坐标值分别为(q5、p5)和(q6、p6)；
14.对其中一组中心点的坐标值(q3、p3)和(q4、p4)进行求导处理，采用得到对应的k值以及m值，此时求导方程为p＝kq m，再对另一组(q5、p5)和(q6、p6)采用得到对应的g值以及l值，此时求导方程为p＝gq l，通过gq l＝kq m得到交叉点横向坐标q，通过q得到竖向坐标值p，将交叉点标记为jc，且交叉点jc坐标值为(q，p)，并将此交叉点jc以及坐标值(q，p)传输至跟随点标记端内生成跟随点，控制终端对跟随点进行提取，并同时对坐标值(q，p)进行跟随，对内部摄像头以及行走单元进行控制，通过对行走单元进行控制，使内部摄像头的识别路径对跟随点进行跟随。
15.优选的，所述控制终端，对跟随点标记端所发送的跟随点进行接收，所接收的数据还包括对应的坐标值，控制终端根据对应的坐标值对加工组件进行跟随，通过跟随路径对行走单元进行控制，完成机器人的跟随工作。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过图像采集端预先对外部加工组件的图像进行采集，并将所采集的图像传输至图像处理端内，图像处理端根据九宫格坐标模板对图像进行处理，将图像与九宫格坐标模板进行匹配，再根据对应的坐标系提取中心点的坐标值，根据对应中心点得到路径的交叉点，再将处理得到的中心点或交叉点传输至跟随点标记端内，跟随点标记端对图像处理端所发送的中心点或交叉点进行标记处理，再将标记处理的交叉点或中心点传输至控制终端内，控制终端内同时也对坐标值进行接收，根据所接收的坐标轴，对行走单元进行控制，对图像进行跟随处理，采用此种跟随方式，使跟随定点更加精准，提升跟随处理效果，便于外部人员进行操作处理。
附图说明
17.图1为本发明原理框架示意图；
18.图2为本发明图像采集端内部原理框架示意图。
具体实施方式
19.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的
范围。
20.请参阅图1，本技术提供了一种生产线机器人随行跟踪系统，包括图像采集端、九宫格坐标模板、图像处理端、中心点标记端以及控制终端；
21.所述图像采集端输出端与图像处理端输入端电性连接，所述九宫格坐标模板输出端与图像处理端输入端电性连接，且图像处理终端输出端分别有中心点标记端以及控制终端输入端电性连接，所述中心点标记端输出端与控制终端输入端电性连接；
22.图像采集端，用于对加工组件的图像进行采集，采集方式通过外部的摄像头进行拍摄，拍摄的图像输送至图像采集端内，图像采集端对外部的摄像头进行控制；
23.九宫格坐标模板，内部存储有九宫格以及相匹配的坐标系，九宫格内每组宫格区域处设置有中心点；
24.图像处理端，对图像采集端所采集的图像进行处理，预先与九宫格进行匹配，查看图像所覆盖的九宫格区域，再根据所覆盖的区域提取对应九宫格的中心点，连接对角中心点，得到交叉点，通过相匹配的坐标系，对交叉点的坐标值进行获取，得到对应的跟随点，将跟随点传输至跟随点标记端内，跟随点标记对图像内部的跟随点进行标记，并将所标记的跟随点传输至控制终端内，控制终端得到对应的跟随点信息，对外部的机器人进行控制，使机器人实时跟随加工组件；
25.请参阅图2，图像采集端，内部包括边缘像素提取单元以及微分图像成型单元，所述边缘像素提取单元输出端与微分图像成型单元输入端电性连接，其中边缘像素提取单元用于对整个采集图像的边缘像素进行采集提取，并将所采集提取的边缘像素点传递于微分图像成型单元内，微分图像成型单元采用边界方向直方图法求得图像边缘，再根据图像边缘进行成型，获取得到对应的成型图像，将成型图像传递于图像处理端内；
26.图像处理端，对图像采集端所采集的图像进行处理的步骤为：
27.s1、预先对九宫格以及内部中心点进行标记，将九组九宫格区域分别标记为jg1、jg2、
……
、jgi、
……
、jg9，将对应的中心点标记为zx1、zx2、
……
、zxi、
……
、zx9；
28.s2、将图像中心区域与九宫格区域中间宫格进行匹配，完成匹配后，获取图像所覆盖的九宫格区域，其中所覆盖的九宫格区域包括全部覆盖区域和延伸覆盖区域，延伸覆盖区域便是图像与九宫格对应宫格交叉区域，将所覆盖的九宫格区域内部中心点进行提取，对提取得到的中心点zxi进行下一步处理；
29.s3、所提取的中心点zxi为一组时，通过与相匹配的坐标系提取中心点zxi内部坐标(q1，p1)，其中q1为横向坐标值，p1为竖向坐标值，将所提取的中心点zxi以及对应坐标值(q1，p1)直接传输至跟随点标记端内，跟随点标记端对中心点zxi进行标记生成跟随点，传输至控制终端内；
30.s4、所提取的中心点zxi为三组时，提取三组中心点中间区域的中心点zxi，并采用步骤s3中同样的操作方式提取对应的坐标值(q2、p2)，将中心点zxi以及坐标值(q2、p2)传输至跟随点标记端内，跟随点标记端对中心点zxi进行标记，传输至控制终端内，控制终端根据所标记的中心点zxi对加工组件进行跟随；
31.s5、所提取的中心点zxi为五组时或者多组时，图像处理端内部设置有路径距离识别单元，路径距离识别单元用于对中心点之间的路径距离进行提取并获得距离值，路径距离识别单元对多组中心点zxi之间的路径距离值进行提取，提取距离值最长以及次长之间
的两组中心点zxi,对两组中心点zxi的坐标值进行提取，一组中心点坐标值分别为(q3、p3)和(q4、p4)，另一组中心点坐标值分别为(q5、p5)和(q6、p6)；
32.s6、对其中一组中心点的坐标值(q3、p3)和(q4、p4)进行求导处理，采用得到对应的k值以及m值，此时求导方程为p＝kq m，再对另一组(q5、p5)和(q6、p6)采用得到对应的g值以及l值，此时求导方程为p＝gq l，通过gq l＝kq m得到交叉点横向坐标q，通过q得到竖向坐标值p，将交叉点标记为jc，且交叉点jc坐标值为(q，p)，并将此交叉点jc以及坐标值(q，p)传输至跟随点标记端内生成跟随点，控制终端对跟随点进行提取，并同时对坐标值(q，p)进行跟随，对内部摄像头以及行走单元进行控制，通过对行走单元进行控制，使内部摄像头的识别路径对跟随点进行跟随，完成机器人的跟随处理工作；
33.跟随点标记端，用于对图像处理端所发送的中心点或交叉点进行识别获取，并对识别获取得到的中心点或交叉点进行标记生成标记点，并将标记后的中心点或交叉点传输至控制终端内；
34.控制终端，对跟随点标记端所发送的标记点进行接收，所接收的数据还包括对应的坐标值，控制终端根据对应的坐标值对加工组件进行跟随，通过跟随路径对行走单元进行控制，完成机器人的跟随工作。
35.上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。
36.本发明的工作原理：通过图像采集端预先对外部加工组件的图像进行采集，并将所采集的图像传输至图像处理端内，图像处理端根据九宫格坐标模板对图像进行处理，将图像与九宫格坐标模板进行匹配，再根据对应的坐标系提取中心点的坐标值，根据对应中心点得到路径的交叉点，再将处理得到的中心点或交叉点传输至跟随点标记端内，跟随点标记端对图像处理端所发送的中心点或交叉点进行标记处理，再将标记处理的交叉点或中心点传输至控制终端内，控制终端内同时也对坐标值进行接收，根据所接收的坐标轴，对行走单元进行控制，对图像进行跟随处理。
37.以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。