一种嵌入式视觉运动控制系统

技术领域

本发明属于自动化制造技术领域，具体为一种嵌入式视觉运动控制系统。

背景技术

随着现代工业自动化制造技术的不断进步,以及自动化工艺控制精度的要求提高，机器视觉与运动控制的结合应运而生。机器视觉越来越多地被应用在非接触检测、测量场景中，用以提高加工加工精度，发现产品缺陷，进行自动分析与决策等，视觉与机器运动控制功能相结合的情况更是迅速增加。

现有技术中，目前的机器视觉处理软件大多基于工控机或pc电脑等x86架构的cpu处理系统，硬件上需要整套完备的工控机(包括电脑主板、硬盘、内存等)及配件(包括显示器和键盘鼠标等)，构成复杂，需占用空间较大，且因工控机所需配件众多无法明显降低成本，在自动化生产设备要求越来越精巧的发展方向下，问题愈显突出，尤其在某些无法使用大体积设备的加工场合下，犹为明显，而且这样的视觉处理系统电气接线情况比较复杂(需要连接工控机的电源线，显示器的电源线和信号线，鼠标键盘线等)，再与机器运动控制功能相结合时，加上与运动控制器连接的电气线路，整个系统的电气线路非常繁杂冗余。

为此，我们提出了一种嵌入式视觉运动控制系统来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种嵌入式视觉运动控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种嵌入式视觉运动控制系统，基于linux系统来进行机器视觉处理，包括上位机与下位机，所述上位机用于负责处理机器视觉与运动控制的加工指令编辑，所述下位机用于负责处理上位机发送的运动控制指令；

其中，所述上位机为手持式机器，所述上位机由一个嵌入式电子电路板、lcd显示器、触摸屏、配套外壳组成；

其中，所述下位机为运动控制器，所述下位机用于实现各轴的轨迹运动控制，视觉光源亮度控制，多路IO输入输出控制。

进一步优化本技术方案，所述上位机和下位机通过通讯转接板进行连接通讯，所述通讯转接板上设置有特定通讯端口，所述特定通讯端口采用RS422通讯方式将上位机和下位机进行通讯连接。

进一步优化本技术方案，所述下位机中内置有24V电源，24V电源为运动控制器提供电源的同时，所述上位机中手持式机器和通讯转接板配置有24V电源线，所述24V电源也为通讯转接板和上位机提供电源。

进一步优化本技术方案，所述通讯转接板上设置有相机电源接口以及以太网接口，所述相机电源接口以及以太网接口用于接入以太网式工业相机的信号输入。

进一步优化本技术方案，所述手持式机器上的lcd显示器为8寸lcd显示，所述手持式机器上的触摸屏为8寸触摸屏，方便上位机进行手持式操作。

进一步优化本技术方案，所述运动控制器上设置有RS485通讯接口以及RS232通讯接口，所述运动控制器中内置有多路IO输入输出模块以及多路脉冲接口。

与现有技术相比，本发明提供了一种嵌入式视觉运动控制系统，具备以下有益效果：

该嵌入式视觉运动控制系统，硬件上只需嵌入式电子电路板及外围电路即可实现，显示与输入使用尺寸小于20寸lcd及触摸屏即可实现显示与输入，实现手持式机器视觉处理，这样的机器视觉集成度更高，系统简单明了，且无需多余电子元件，有效降低生产成本，并通过串口通讯与运动控制技术结合，即可实现手持式的嵌入式视觉运动控制。

附图说明

图1为本发明提出的一种嵌入式视觉运动控制系统的主体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1，一种嵌入式视觉运动控制系统，基于linux系统来进行机器视觉处理，包括上位机与下位机，所述上位机用于负责处理机器视觉与运动控制的加工指令编辑，在处理视觉图片时，linux系统采集工业相机的图像信息，把得到的信息转给DSP数字处理芯片加速处理，得到图片处理结果后，linux系统应用再读取结果，这样可以加速机器视觉处理速度，所述下位机用于负责处理上位机发送的运动控制指令；

其中，所述上位机为手持式机器，所述上位机由一个嵌入式电子电路板、lcd显示器、触摸屏、配套外壳组成，配套外壳用于对手持式机器的内部硬件进行包装保护；

其中，所述下位机为运动控制器，所述下位机用于实现各轴的轨迹运动控制。

具体的，所述上位机和下位机通过通讯转接板进行连接通讯，所述通讯转接板上设置有特定通讯端口，所述特定通讯端口采用RS422通讯方式将上位机和下位机进行通讯连接。

具体的，所述下位机中内置有24V电源，24V电源为运动控制器提供电源的同时，所述上位机中手持式机器和通讯转接板配置有24V电源线，所述24V电源也为通讯转接板和上位机提供电源。

具体的，所述通讯转接板上设置有相机电源接口以及以太网接口，所述相机电源接口以及以太网接口用于接入以太网式工业相机的信号输入。

具体的，所述手持式机器上的lcd显示器为8寸lcd显示，所述手持式机器上的触摸屏为8寸触摸屏，方便上位机进行手持式操作。

具体的，所述运动控制器上设置有RS485通讯接口以及RS232通讯接口，所述运动控制器中内置有多路IO输入输出模块以及多路脉冲接口。

实施例二：

一种嵌入式视觉运动控制系统，基于linux系统来进行机器视觉处理，包括上位机与下位机，所述上位机用于负责处理机器视觉与运动控制的加工指令编辑，所述下位机用于负责处理上位机发送的运动控制指令；

其中，所述上位机为手持式机器，所述上位机由一个嵌入式电子电路板、lcd显示器、触摸屏、配套外壳组成，配套外壳用于对手持式机器的内部硬件进行包装保护；

其中，所述下位机为运动控制器，所述下位机用于实现各轴运动控制，例如圆弧插补运动，空间直线插补，各轴单独运动等，视觉光源亮度控制，多路IO输入输出控制视觉光源亮度控制，多路IO输入输出控制的动作性功能。

具体的，所述上位机和下位机通过通讯转接板进行连接通讯，所述通讯转接板上设置有特定通讯端口，所述特定通讯端口采用RS422通讯方式将上位机和下位机进行通讯连接。

具体的，所述下位机中内置有24V电源，24V电源为运动控制器提供电源的同时，所述上位机中手持式机器和通讯转接板配置有24V电源线，所述24V电源也为通讯转接板和上位机提供电源。

具体的，所述通讯转接板上设置有相机电源接口以及以太网接口，所述相机电源接口以及以太网接口用于接入以太网式工业相机的信号输入。

具体的，所述手持式机器上的lcd显示器为12寸lcd显示，所述手持式机器上的触摸屏为12寸触摸屏，方便上位机进行手持式操作。

具体的，所述运动控制器上设置有RS485通讯接口，所述运动控制器中内置有多路IO输入输出模块以及多路脉冲接口。

实施例三：

一种嵌入式视觉运动控制系统，基于linux系统来进行机器视觉处理，包括上位机与下位机，所述上位机用于负责处理机器视觉与运动控制的加工指令编辑，所述下位机用于负责处理上位机发送的运动控制指令；

其中，所述上位机为手持式机器，所述上位机由一个嵌入式电子电路板、lcd显示器、触摸屏、配套外壳组成，配套外壳用于对手持式机器的内部硬件进行包装保护；

其中，所述下位机为运动控制器，所述下位机用于实现各轴运动控制，视觉光源亮度控制，多路IO输入输出控制的动作性功能。

具体的，所述上位机和下位机通过通讯转接板进行连接通讯，所述通讯转接板上设置有特定通讯端口，所述特定通讯端口采用RS422通讯方式将上位机和下位机进行通讯连接。

具体的，所述下位机中内置有24V电源，24V电源为运动控制器提供电源的同时，所述上位机中手持式机器和通讯转接板配置有24V电源线，所述24V电源也为通讯转接板和上位机提供电源。

具体的，所述通讯转接板上设置有相机电源接口以及以太网接口，所述相机电源接口以及以太网接口用于接入以太网式工业相机的信号输入。

具体的，所述手持式机器上的lcd显示器为14寸lcd显示，所述手持式机器上的触摸屏为14寸触摸屏，方便上位机进行手持式操作。

具体的，所述运动控制器上设置有RS232通讯接口，所述运动控制器中内置有多路IO输入输出模块以及多路脉冲接口。

本发明的有益效果是：该嵌入式视觉运动控制系统，硬件上只需嵌入式电子电路板及外围电路即可实现，显示与输入使用尺寸小于20寸的lcd及触摸屏即可实现显示与输入，实现手持式机器视觉处理，这样的机器视觉集成度更高，系统简单明了，且无需多余电子元件，有效降低生产成本，并通过串口通讯与运动控制技术结合，即可实现手持式的嵌入式视觉运动控制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。