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原文传递一种对旋转滴位置进行自动锁定和调整的控制系统及方法

专利名称：	一种对旋转滴位置进行自动锁定和调整的控制系统及方法
摘要：	本发明属于人工智能检测领域，具体涉及一种对旋转滴位置进行自动锁定和调整的控制系统及方法。传统的旋转滴水平调整方法一般需要实验员根据经验进行人工操作。由于都需要人工不断的进行干预，导致测试结果易用性、实时性和精度均存在问题。本发明使用计算机视觉分系统获取旋转滴的实时位置坐标，再通过电子控制分系统计算出抵消旋转滴移动的控制信号，最后通过执行机构调整旋转滴轴向与水平面间的夹角，从而达到抵消旋转滴移动的目的，使旋转滴图像始终保持在可视范围内。解决了因旋转滴移出可视范围而无法完成界面张力测量的问题。降低了水平调整对于实验员的依赖，降低人工劳动强度。提升了水平调整的准确度和实时性，提升了测量效率。
专利类型：	发明专利
申请人：	徐开
发明人：	徐开;王雷
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
申请号：	CN201911390631.8
公开号：	CN111060426A
代理机构：	北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	焦海峰
分类号：	G01N13/02;G05B19/042;G06T7/73;G;G01;G05;G06;G01N;G05B;G06T;G01N13;G05B19;G06T7;G01N13/02;G05B19/042;G06T7/73
申请人地址：	100029 北京市朝阳区北四环东路108号千鹤家园10号楼1708
主权项：	1.一种对旋转滴位置进行自动锁定和调整的控制系统，该系统用于对旋转滴的位置进行锁定并实时控制，其特征是：该系统包括计算机视觉分系统、电子控制分系统及执行机构，其中：计算机视觉分系统用于获得旋转滴的实时位置坐标；电子控制分系统以旋转滴的实时位置坐标为基础，计算出抵消旋转滴移动的控制信号；执行机构基于所述控制信号调整旋转滴轴向与水平面间的夹角，包括支撑结构组件(1)、动作组件(2)和水平摆动组件(3)，动作组件(2)安装在支撑结构组件(1)上，水平摆动组件(3)旋转安装在支撑结构组件(1)上；动作组件(2)包括步进电机(21)，该步进电机(21)通过涡轮蜗杆机构控制水平摆动组件(3)的旋转。 2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征是：所述计算机视觉分系统包括LED光源、显微镜头、数字相机和计算机。 3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征是：在所述计算机中预装有图像识别人工智能算法，通过搭建旋转滴位置识别模型，并对模型进行训练，直至损失函数输出值满足要求后，利用模型对旋转滴在图像中的位置进行识别从而锁定旋转滴位置。 4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征是：所述电子控制分系统包括微控制器以及步进电机驱动电路。 5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征是：在所述支撑结构组件(1)上还安装有一对旋转角度传感器(4)，旋转角度传感器(4)与电子控制分系统连接，用于对水平摆动组件(3)的旋转位置进行限位。 6.根据权利要求1-5中任一项所述的控制系统，其特征是：支撑结构组件(1)包括蜗杆底板(11)、水平支撑柱(12)、后支架(13)和前支架(14)，在蜗杆底板(11)下部安装有水平支撑柱(12)，在蜗杆底板(11)上部、前后相对的位置分别安装有前支架(14)和后支架(13)。 7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征是：旋转角度传感器(4)安装在前支架(14)或后支架(13)上，蜗杆底板(11)上加工有用于电路走线的第一矩形槽(116)。 8.根据权利要求1-5中任一项所述的控制系统，其特征是：动作组件(2)包括步进电机(21)、联轴器(23)、蜗杆(25)、涡轮固定座(26)、涡轮转接板(27)和涡轮(28)，所述步进电机(21)通过联轴器(23)与蜗杆(25)连接，涡轮(28)在下侧与蜗杆(25)啮合，在上侧与涡轮转接板(27)连接，该涡轮转接板(27)与涡轮固定座(26)连接，涡轮固定座(26)与所述水平摆动组件(3)固定连接。 9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征是：步进电机(21)通过电机固定座(22)安装在支撑结构组件(1)上，蜗杆(25)通过左蜗杆支架(24)和右蜗杆支架(29)安装在支撑结构组件(1)上。 10.根据权利要求1-5中任一项所述的控制系统，其特征是：水平摆动组件(3)包括水平摆动底板(31)和在该水平摆动底板(31)前、后两侧的水平摆动立板(32)，该水平摆动底板(31)与涡轮(28)同步转动，且通过前、后两侧的水平摆动立板(32)旋转安装在支撑结构组件(1)上。 11.根据权利要求10所述的控制系统，其特征是：前、后两侧的水平摆动立板(32)通过摆动转轴(33)、轴承外压圈(34)、轴承内压圈(35)和轴承(36)旋转安装。 12.一种对旋转滴位置进行自动锁定和调整的控制方法，其特征是：该方法采用如权利要求1-11中任一项所述的对旋转滴位置进行自动锁定和调整的控制系统，该方法首先通过计算机视觉分系统获得旋转滴的实时位置坐标，其次利用电子控制分系统以旋转滴的实时位置坐标为基础，计算出抵消旋转滴移动的控制信息，最后通过控制执行机构对旋转滴的位置进行控制。 13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征是：对旋转滴位置进行自动锁定时，所述计算机视觉分系统通过搭建旋转滴位置识别模型，并对模型进行训练，直至损失函数输出值满足要求后，利用模型对旋转滴在图像中的位置进行识别从而锁定旋转滴位置。
所属类别：	发明专利