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原文传递基于图像识别的灰库卸灰散装头智能定位与控制方法

专利名称：	基于图像识别的灰库卸灰散装头智能定位与控制方法
摘要：	本申请提出了一种基于图像识别的灰库卸灰散装头智能定位与控制方法，涉及灰库卸灰技术领域，其中，该方法包括：基于深度学习算法，建立罐口盖的跟踪模型，其中，跟踪模型用于识别视频中的罐口盖；通过工业相机获取包含罐口的视频，并通过跟踪模型识别视频，得到识别结果；根据识别结果控制机械臂按照对应的打开方式打开罐口盖，并记录罐口中心坐标位置；通过机械臂移动抓取散装头，根据罐口中心坐标位置对散装头进行对正，并下降散装头完成放灰过程；按照罐口盖打开路径控制机械臂记忆回程运动，关闭罐口盖。采用上述方案的本发明实现了灰库卸灰的智能化。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中电国瑞供应链管理有限公司
发明人：	毕波;孙谋勇;夏嵩;戴晓瑞
专利状态：	有效
申请日期：	2023-06-29T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-07T00:00:00+0800
申请号：	CN202310789621.1
公开号：	CN117003018A
代理机构：	北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	汤宝平
分类号：	B65G67/04;B65G47/90;B65G43/08;B;B65;B65G;B65G67;B65G47;B65G43;B65G67/04;B65G47/90;B65G43/08
申请人地址：	101318 北京市顺义区天竺空港经济开发区A区天柱路28号蓝天大厦2层202
主权项：	1.一种基于图像识别的灰库卸灰散装头智能定位与控制方法，其特征在于，包括以下步骤：基于深度学习算法，建立罐口盖的跟踪模型，其中，所述跟踪模型用于识别视频中的罐口盖；通过工业相机获取包含罐口的视频，并通过所述跟踪模型识别所述视频，得到识别结果；根据所述识别结果控制机械臂按照对应的打开方式打开罐口盖，并记录罐口中心坐标位置；通过所述机械臂移动抓取散装头，根据所述罐口中心坐标位置对散装头进行对正，并下降散装头完成放灰过程；按照罐口盖打开路径控制所述机械臂记忆回程运动，关闭罐口盖。 2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立罐口盖的识别模型，包括：获取包含识别目标的数据集进行标注，并加入干扰项得到完整的训练集；对训练集的样本实例进行缩放与分割后利用卷积神经网络迭代训练生成特征图；利用生成的特征图在实际画面中进行特征的匹配，得到初始特征候选区域；通过边框回归算法修正所述初始特征候选区域的特征边缘，得到特征候选区域；通过识别模型生成的特征候选区域与数据集中的真实区域对所述识别模型的参数不断进行调整，直至参数收敛，完成训练，得到所述识别模型。 3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述散装头的卸料口为双层空腔圆柱体结构，对所述散装头进行对正，包括：根据所述罐口中心坐标位置计算所述罐口的轴线；通过视觉识别算法计算所述散装头的轴线；控制机械臂将所述罐口和所述散装头的轴线对齐，完成所述散装头的对正。 4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机械臂各关节内设有参数传感器，所述按照罐口盖打开路径控制所述机械臂记忆回程运动，包括：通过所述参数传感器获取机械臂打开罐口盖时的实时参数并保存；通过3D仿真模拟器根据保存的参数控制所述机械臂进行回程动作复现。 5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：对所述灰库卸灰散装头智能定位与控制过程进行监测；在发生故障时切换手动控制，完成剩余卸灰过程。 6.一种基于图像识别的灰库卸灰散装头智能定位与控制装置，其特征在于，包括模型建立模块、识别模块、第一控制模块、第二控制模块、第三控制模块，其中，所述模型建立模块，用于基于深度学习算法，建立罐口盖的跟踪模型，其中，所述跟踪模型用于识别视频中的罐口盖；所述识别模块，用于通过工业相机获取包含罐口的视频，并通过所述跟踪模型识别所述视频，得到识别结果；所述第一控制模块，用于根据所述识别结果控制机械臂按照对应的打开方式打开罐口盖，并记录罐口中心坐标位置；所述第二控制模块，用于通过所述机械臂移动抓取散装头，根据所述罐口中心坐标位置对散装头进行对正，并下降散装头完成放灰过程；所述第三控制模块，用于按照罐口盖打开路径控制所述机械臂记忆回程运动，关闭罐口盖。 7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述建立罐口盖的识别模型，包括：获取包含识别目标的数据集进行标注，并加入干扰项得到完整的训练集；对训练集的样本实例进行缩放与分割后利用卷积神经网络迭代训练生成特征图；利用生成的特征图在实际画面中进行特征的匹配，得到初始特征候选区域；通过边框回归算法修正所述初始特征候选区域的特征边缘，得到特征候选区域；通过识别模型生成的特征候选区域与数据集中的真实区域对所述识别模型的参数不断进行调整，直至参数收敛，完成训练，得到所述识别模型。 8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述散装头的卸料口为双层空腔圆柱体结构，对所述散装头进行对正，包括：根据所述罐口中心坐标位置计算所述罐口的轴线；通过视觉识别算法计算所述散装头的轴线；控制机械臂将所述罐口和所述散装头的轴线对齐，完成所述散装头的对正。 9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述机械臂各关节内设有参数传感器，所述按照罐口盖打开路径控制所述机械臂记忆回程运动，包括：通过所述参数传感器获取机械臂打开罐口盖时的实时参数并保存；通过3D仿真模拟器根据保存的参数控制所述机械臂进行回程动作复现。 10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括监测模块，具体用于：对所述灰库卸灰散装头智能定位与控制过程进行监测；在发生故障时切换手动控制，完成剩余卸灰过程。
所属类别：	发明专利