一种基于机器人视觉技术的人机协作测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及智能机器人技术领域，具体为一种基于机器人视觉技术的人机协作测试装置。


背景技术：

2.在航空装备中，航空电子产品集成度高、修理难度大、操作复杂，对操作人员的技术水平提出了更高的需要。其中，测试环节作为检验修理质量的最后一道防线，起到了至关重要的作用。
3.在测试过程中，常常会使用到各种智能机器人，例如单臂协作机器人、双臂机器人等。测试前，工作人员将待测的工件放置到工作台上，并为智能机器人设置测试参数，智能机器人即可对工件进行测试。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为，在利用智能机器人进行测试时，对于不同的工件，需要工作人员针对工件类型手动录入测试所需用到的测试参数，浪费了人力，工作效率不高。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种基于机器人视觉技术的人机协作测试装置。
6.本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
7.一种基于机器人视觉技术的人机协作测试装置，包括工作台、机器人主体，还包括：
8.夹紧组件，设置在工作台上，用于夹紧工件；
9.测试组件，设置在机器人主体上，用于对工件进行各种测试；
10.图像采集组件，设置在机器人主体上，用于采集工件图像；
11.智能控制器，与机器人主体、测试组件、图像采集组件连接，用于对图像采集组件反馈的工件图像识别后进行相应的处理，控制机器人主体动作的同时控制测试组件对工件进行测试；
12.人机交互组件，与智能控制器连接，用于显示测试参数，且供工作人员修改测试参数。
13.优选的，所述机器人主体上设有具有多自由度的机械臂，所述测试组件、图像采集组件设置在机械臂端部上。
14.优选的，所述机械臂的端部上设有呈开口状设置的放置箱，所述放置箱上远离其开口的侧面上设有散热口、滑动连接有遮挡板、开口的侧面上连接有相对设置的导向板，所述散热口的内部固定连接有防尘滤网。
15.优选的，所述放置箱上设有与遮挡板连接的推动件，所述推动件为推动气缸。
16.优选的，所述图像采集组件包括有与智能控制器信号连接的ccd相机，所述ccd相
机通过螺栓连接在放置箱内，所述ccd相机的摄像端朝向放置箱的开口处。
17.优选的，所述工作台上设有通过智能控制器与ccd相机、推动件信号连接的压力传感器。
18.优选的，所述智能控制器包括与ccd相机信号连接的图像获取单元、图像处理单元、存储单元、数据处理单元、动作控制单元、与人机交互组件连接的信息传输单元。
19.优选的，所述夹紧组件包括设置在工作台上的限位板、转动螺杆、与转动螺杆连接的驱动电机、滑装在工作台上且与转动螺杆螺纹连接的滑移板、设置在滑移板上的夹紧板。
20.本实用新型的有益效果是：
21.与现有技术相比，本实用新型通过设置的图像采集组件和智能控制器，便于提高工作效率；通过设置的人机交互组件，有助于工作人员对测试过程的整体把控。
附图说明
22.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：
23.图1为本实用新型的结构示意图；
24.图2为图1中a处的放大示意图；
25.图3为本实用新型中放置箱和图像采集组件的结构示意图；
26.图4为本实用新型中夹紧组件的结构示意图；
27.图5为本实用新型的结构框图；
28.图6为本实用新型中智能控制器的结构框图。
29.图中：1、工作台；11、容纳槽；2、机器人主体；21、机械臂；3、智能控制器；31、图像获取单元；32、图像处理单元；33、存储单元；34、数据处理单元；35、动作控制单元；36、信息传输单元；4、人机交互组件；5、测试组件；6、图像采集组件；61、ccd相机；7、放置箱；71、散热口；72、防尘滤网；73、遮挡板；74、导向板；75、推动件；76、过渡板；8、夹紧组件；81、限位板；82、夹紧板；83、转动螺杆；84、驱动电机；85、滑移板；9、压力传感器。
具体实施方式
30.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图以及实施例对本实用新型进一步阐述。
31.如图1至图6所示，一种基于机器人视觉技术的人机协作测试装置，包括用于放置待检测工件的工作台1、用于实施操作的机器人主体2、用于实施控制的智能控制器3以及用于供工作人员进行操作的人机交互组件4。
32.所述机器人主体2位于工作台1一侧，包括具有多自由度的机械臂21。所述机械臂21的端部固定连接有用于进行实际测试操作的测试组件5，所述机械臂21的端部连接有用于采集工件图像的图像采集组件6。
33.工作时，工作人员控制图像采集组件6采集工件图像并反馈给智能控制器3，智能控制器3识别工件图像后进行相应的处理，从而控制机器人主体2动作，同时控制测试组件5对工件进行测试。
34.参照图2和图3，所述机械臂21的端部通过卡箍可拆卸连接有放置箱7，放置箱7朝向工作台1的侧面呈开口状设置。所述放置箱7远离其开口的侧面上开设有散热口71，所述
散热口71内固定连接有防尘滤网72。参照图2和图3，所述放置箱7上滑动连接有用于遮挡其开口的遮挡板73，所述放置箱7开设有开口的侧面上固定连接有一对相对设置的导向板74，所述导向板74呈l型设置，所述遮挡板73滑移在两个导向板74之间。参照图2和图3，所述放置箱7上连接有用于驱动遮挡板73移动的推动件75，所述推动件75为推动气缸，所述推动件75的缸体固定连接于放置箱7的外侧壁，所述推动件75的活塞杆平行于遮挡板73，所述推动件75的活塞杆和遮挡板73之间固定连接有过渡板76。当推动件75的活塞杆伸缩时，带动过渡板76移动，过渡板76带动遮挡板73移动。
35.所述图像采集组件6包括信号连接于智能控制器3的ccd相机61，所述ccd相机61通过螺栓连接在放置箱7内。所述ccd相机61的摄像端朝向放置箱7的开口设置。
36.参照图1和图4，所述工作台1上设置有用于夹紧工件的夹紧组件8，所述夹紧组件8包括限位板81、夹紧板82、转动螺杆83和驱动电机84。所述工作台1的上表面开设有容纳槽11，所述转动螺杆83转动连接在容纳槽11内。
37.所述驱动电机84固定连接于工作台1的竖向侧壁，所述驱动电机84的输出轴呈水平设置，所述驱动电机84的输出轴贯穿至容纳槽11内并固定连接转动螺杆83。
38.参照图1和图4，所述转动螺杆83上螺纹连接有滑移板85，所述滑移板85滑动连接在容纳槽11内。所述夹紧板82固定连接于滑移板85，所述夹紧板82呈竖直设置且垂直于转动螺杆83的长度方向，所述夹紧板82的下表面贴合于工作台1的上表面。所述限位板81平行于夹紧板82且固定连接于工作台1上表面的一端。
39.参照图1和图4，所述限位板81朝向夹紧板82的侧壁上固定嵌设有压力传感器9，所述压力传感器9的感应端朝向夹紧板82设置。所述压力传感器9通过智能控制器3电性连接于推动件75和ccd相机61。
40.使用时，工作人员将工件放置到工作台1上后，启动驱动电机84，驱动电机84的输出轴带动转动螺杆83转动，转动螺杆83带动夹紧板82靠近限位板81，并最终将工件夹紧在夹紧板82和限位板81之间。此时，压力传感器9被触发并向智能控制器3发送一个电信号，使得智能控制器3控制推动件75和ccd相机61运行，推动件75带动遮挡板73移动，使得放置箱7的开口露出，同时ccd相机61实时采集工件图像，并反馈给智能控制器3。
41.参照图5和图6，所述智能控制器3信号连接于机器人主体2、测试组件5、图像采集组件6和人机交互组件4。所述智能控制器3包括图像获取单元31、图像处理单元32、存储单元33、数据处理单元34、动作控制单元35和信息传输单元36。
42.参照图5和图6，基于上述硬件结构，所述图像获取单元31用于接收由图像采集组件6采集的工件图像；所述图像处理单元32用于对接收到的工件图像进行图像识别处理并提取对应的特征参数；所述存储单元33中存储有预先生成的工件的特征参数和测试参数的对应关系，从而便于数据处理单元34根据图像处理单元32提取出的特征参数，从存储单元33中调取对应的测试参数；所述动作控制单元35用于根据数据处理单元34调取的测试参数，从而控制机器人主体2的动作和测试组件5的测试内容；所述信息传输单元36用于在测试组件5工作时将测试参数发送至人机交互组件4。
43.参照图1，所述人机交互组件4包括电脑，电脑用于显示正在使用中的测试参数，同时，工作人员也可以通过电脑对测试用的测试参数进行修改。
44.本实用新型的使用过程：
45.当需要对工件进行测试时，工作人员将工件放置到工作台1上，并利用夹紧组件8对工件进行限位。此时，压力传感器9被触发，使得推动件75带动遮挡板73移动，ccd相机61露出并对工作台1上的工件拍照，ccd相机61获取到的工件图像被反馈给智能控制器3，智能控制器3对工件图像进行处理，从而便于自动选取对应于工件的测试参数，智能控制器3根据测试参数控制测试作业的进行，进而提高了自动化程度，提高了工作效率。
46.此外，本实用新型中所提供的硬件设置仅仅是为了便于在硬件设施的基础上实现测试参数的自动选取，从而提高工作效率。
47.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种基于机器人视觉技术的人机协作测试装置，包括工作台(1)、机器人主体(2)，其特征在于：还包括：夹紧组件(8)，设置在工作台(1)上，用于夹紧工件；测试组件(5)，设置在机器人主体(2)上，用于对工件进行各种测试；图像采集组件(6)，设置在机器人主体(2)上，用于采集工件图像；智能控制器(3)，与机器人主体(2)、测试组件(5)、图像采集组件(6)连接，用于对图像采集组件(6)反馈的工件图像识别后进行相应的处理，控制机器人主体(2)动作的同时控制测试组件(5)对工件进行测试；人机交互组件(4)，与智能控制器(3)连接，用于显示测试参数，且供工作人员修改测试参数。2.根据权利要求1所述的一种基于机器人视觉技术的人机协作测试装置，其特征在于：所述机器人主体(2)上设有具有多自由度的机械臂(21)，所述测试组件(5)、图像采集组件(6)设置在机械臂(21)端部上。3.根据权利要求2所述的一种基于机器人视觉技术的人机协作测试装置，其特征在于：所述机械臂(21)的端部上设有呈开口状设置的放置箱(7)，所述放置箱(7)上远离其开口的侧面上设有散热口(71)、滑动连接有遮挡板(73)、开口的侧面上连接有相对设置的导向板(74)，所述散热口(71)的内部固定连接有防尘滤网(72)。4.根据权利要求3所述的一种基于机器人视觉技术的人机协作测试装置，其特征在于：所述放置箱(7)上设有与遮挡板(73)连接的推动件(75)，所述推动件(75)为推动气缸。5.根据权利要求3所述的一种基于机器人视觉技术的人机协作测试装置，其特征在于：所述图像采集组件(6)包括有与智能控制器(3)信号连接的ccd相机(61)，所述ccd相机(61)通过螺栓连接在放置箱(7)内，所述ccd相机(61)的摄像端朝向放置箱(7)的开口处。6.根据权利要求5所述的一种基于机器人视觉技术的人机协作测试装置，其特征在于：所述工作台(1)上设有通过智能控制器(3)与ccd相机(61)、推动件(75)信号连接的压力传感器(9)。7.根据权利要求5所述的一种基于机器人视觉技术的人机协作测试装置，其特征在于：所述智能控制器(3)包括与ccd相机(61)信号连接的图像获取单元(31)、图像处理单元(32)、存储单元(33)、数据处理单元(34)、动作控制单元(35)、与人机交互组件(4)连接的信息传输单元(36)。8.根据权利要求1所述的一种基于机器人视觉技术的人机协作测试装置，其特征在于：所述夹紧组件(8)包括设置在工作台(1)上的限位板(81)、转动螺杆(83)、与转动螺杆(83)连接的驱动电机(84)、滑装在工作台(1)上且与转动螺杆(83)螺纹连接的滑移板(85)、设置在滑移板(85)上的夹紧板(82)。

技术总结
本实用新型涉及智能机器人技术领域，具体为一种基于机器人视觉技术的人机协作测试装置，包括工作台、机器人主体，还包括：夹紧组件，设置在工作台上，用于夹紧工件；测试组件，设置在机器人主体上，用于对工件进行各种测试；图像采集组件，设置在机器人主体上，用于采集工件图像；智能控制器，与机器人主体、测试组件、图像采集组件连接，用于对图像采集组件反馈的工件图像识别后进行相应的处理，控制机器人主体动作的同时控制测试组件对工件进行测试；人机交互组件，与智能控制器连接。本实用新型通过设置的图像采集组件和智能控制器，便于提高工作效率；通过设置的人机交互组件，有助于工作人员对测试过程的整体把控。作人员对测试过程的整体把控。作人员对测试过程的整体把控。


技术研发人员：宋中建 周章勇 章宁 崔启东 汤郡郡 蒋莉 叶雷
受保护的技术使用者：国营芜湖机械厂
技术研发日：2021.10.22
技术公布日：2022/5/25