插接头和插接孔的插接方法、系统、相关设备及存储介质

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种插接头和插接孔的插接方法、系统、相关设备及存储介质。

背景技术

带插接头的5G设备在投入使用之前需要进行插接头的通讯测试。其中，插接头可以是射频头，也可以是其他插接组件。在测试流水线上，未安装插接头的5G设备通过自动导引车(Automated Guided Vehicle，AGV)投放到测试点，5G设备在工作台上每次投放的位置存在一定的角度和位置偏差，通过轨迹规划编程的机械臂无法精确找到5G设备上的插接孔，无法完成插接头的插接测试工作，只能依靠人工作业，成本高、效率低，一致性差，而且因视觉疲劳无法保证工作质量，容易出现失误，造成损失。

发明内容

本发明实施例提供了一种插接头和插接孔的插接方法、系统、相关设备及存储介质，以至少解决相关技术中无法实现插接头和插接孔自动插接的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种插接头和插接孔的插接方法，包括：

控制机械臂夹取插接头；

控制相机移动，并在移动过程中，通过所述相机拍摄工作台的至少两个图像，其中，所述工作台上摆放有插接头座；

根据至少两个所述图像，获取插接孔在所述工作台上的第一空间位置坐标值，其中，所述插接孔设置在所述插接头座上；

根据所述第一空间位置坐标值，控制所述机械臂将所述插接头插接在所述插接孔内。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种插接头和插接孔的插接设备，包括工作台、插接头座、插接头放置底座、机械臂和相机；

所述工作台上摆放有所述插接头座，所述插接头座上设置有插接孔，所述插接头放置底座上摆放有插接头，所述机械臂上设置有插接头夹具；

所述插接头夹具，用于从所述插接头放置底座上夹取所述插接头，并将所述插接头插接在所述插接孔内。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种插接头和插接孔的插接系统，包括工作台、插接头座、插接头放置底座、机械臂、相机和控制器；

所述工作台上摆放有所述插接头座，所述插接头座上设置有插接孔，所述插接头放置底座上摆放有插接头，所述机械臂上设置有插接头夹具；

所述控制器，用于控制所述插接头夹具从所述插接头放置底座上夹取所述插接头；控制所述相机移动，并在移动过程中，通过所述相机拍摄工作台的至少两个图像；根据至少两个所述图像，获取所述插接孔在所述工作台上的第一空间位置坐标值；根据所述第一空间位置坐标值，控制所述插接头夹具将所述插接头插接在所述插接孔内。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种插接头和插接孔的插接装置，包括：

第一处理模块，用于控制机械臂夹取插接头；

第二处理模块，用于控制相机移动，并在移动过程中，通过所述相机拍摄工作台的至少两个图像，其中，所述工作台上摆放有插接头座；

获取模块，用于根据至少两个所述图像，获取插接孔在所述工作台上的第一空间位置坐标值，其中，所述插接孔设置在所述插接头座上；

第三处理模块，用于根据所述第一空间位置坐标值，控制所述机械臂将所述插接头插接在所述插接孔内。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

通过本发明，由于在相机移动过程中，通过相机拍摄工作台的至少两个图像，根据图像准确获取插接孔在工作台上的第一空间位置坐标值，进而根据第一空间位置坐标值，控制机械臂将插接头插接在插接孔内。由于根据图像准确获取插接孔在工作台上的第一空间位置坐标值，再根据第一空间位置坐标值进行插接，插接头座能够在工作台上随意摆放，无需将插接头座每次都投放到指定位置，再控制机械臂在指定位置将插接头插接在插接孔内，即使插接头座每次在工作台上摆放的位置或角度出现偏差，机械臂也能准确将插接头插接在插接孔内，实现了插接头和插接孔的自动插接，解决了插接的一致性问题，并有效提高了插接效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例的一种插接头和插接孔的插接方法的移动终端的硬件结构框图；

图2是根据本发明实施例的插接头和插接孔的插接方法的流程图；

图3是根据本发明一示例性的实施例的图2中步骤203的流程图；

图4是根据本发明一示例性的实施例的工作台坐标系和插接头座坐标系的示意图；

图5是根据本发明实施例的插接头和插接孔的插接设备的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的夹取插接头的示意图；

图7是根据本发明实施例的安装插接头的示意图；

图8是根据本发明实施例的插接头和插接孔的插接装置的结构框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

实施例1

本申请实施例一所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图1是本发明实施例的一种插接头和插接孔的插接方法的移动终端的硬件结构框图。如图1所示，移动终端10可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，可选地，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。

存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的插接头和插接孔的插接方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端10的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

在本实施例中提供了一种插接头和插接孔的插接方法，图2是根据本发明实施例的插接头和插接孔的插接方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤201，控制机械臂夹取插接头。

其中，插接头摆放在插接头放置底座上的固定位置，插接头放置底座的位置不变，插接头的位置也不变，直接控制机械臂从固定位置夹取插接头即可。

其中，插接头可以是射频头，也可以是其他插接组件。

步骤202，控制相机移动，并在移动过程中，通过相机拍摄工作台的至少两个图像，其中，工作台上摆放有插接头座。

其中，相机可以设置在机械臂的末端，也可以设置在其他位置，只要能够控制相机移动即可。

通过相机拍摄工作台的至少两个图像时，将工作台的边缘和插接头座的边缘包含在相机视野内，即相机拍摄的工作台的图像中包括工作台的边缘和插接头座的边缘。

步骤203，根据至少两个图像，获取插接孔在工作台上的第一空间位置坐标值，其中，插接孔设置在插接头座上。

插接孔可以设置在插接头座的除了和工作台接触的底面以外的任意一个表面上，例如，插接孔可以设置在背离工作台的插接头座的顶面，也可以设置在插接头座的侧面。

步骤204，根据第一空间位置坐标值，控制机械臂将插接头插接在插接孔内。

具体地，根据相机拍摄的至少两个图像，识别机械臂和插接头座周围的环境，自动规划机械臂从初始位置至第一空间位置坐标值的路径，规避障碍，并控制机械臂将插接头插接在插接孔内。

通过步骤201至步骤204，本发明由于根据图像准确获取插接孔在工作台上的第一空间位置坐标值，再根据第一空间位置坐标值进行插接，插接头座能够在工作台上随意摆放，无需将插接头座每次都投放到指定位置，再控制机械臂在指定位置将插接头插接在插接孔内，即使插接头座每次在工作台上摆放的位置或角度出现偏差，机械臂也能准确将插接头插接在插接孔内，实现了插接头和插接孔的自动插接，解决了插接的一致性问题，并有效提高了插接效率。

在一示例性的实施例中，如图3所示，为图2中步骤203的流程图。如图3所示，步骤203包括：

步骤301，根据图像，获取插接孔在图像中工作台坐标系中的第一图像坐标值。

其中，工作台坐标系是指在图像中根据工作台的边缘线的第一位置信息建立的坐标系。

步骤302，根据至少两个图像，获取图像坐标值和空间位置坐标值之间的第一转换关系。

其中，图像坐标值是指预设特征点在图像中工作台坐标系中的坐标值。预设特征点，可以是图像中容易识别到的特征点，例如，工作台的顶点。

空间位置坐标值是指预设特征点在实际立体空间中以一固定参照物为坐标系中的坐标值。例如，工作台在实际立体空间中的位置是固定不变的，可以根据工作台建立一个立体坐标系，预设特征点在立体坐标系中的坐标值即为空间位置坐标值。

步骤303，根据第一图像坐标值和第一转换关系，获得第一空间位置坐标值。

能够根据插接孔在图像中的第一图像坐标值，获得插接孔在工作台上的第一空间位置坐标值，实现图像坐标值和空间位置坐标值的转换，进而能够根据第一空间位置坐标值，控制机械臂将插接头插接在插接孔内，实现插接头和插接孔的精准插接。

在一示例性的实施例中，步骤301包括：根据图像，获取插接孔在图像中插接头座坐标系中的第二图像坐标值；根据图像，获取插接头座坐标系中的图像坐标值和工作台坐标系中的图像坐标值之间的第二转换关系；根据第二图像坐标值和第二转换关系，获得第一图像坐标值。

其中，插接头座坐标系是指在图像中根据插接头座的边缘线的第二位置信息建立的坐标系。插接孔设置在插接头座上，直接根据插接孔到插接头座的边缘线之间的距离，就能得到插接孔在图像中插接头座坐标系中的第二图像坐标值。由于工作台的位置是固定不变的，而插接头座的位置是随意摆放的，所以，工作台坐标系的位置是固定不变的，而插接头座坐标系的位置和角度会发生变化，需要将插接孔在图像中插接头座坐标系中的第二图像坐标值，转换为插接孔在图像中工作台坐标系中的第一图像坐标值。

在一示例性的实施例中，根据图像，获取插接头座坐标系中的图像坐标值和工作台坐标系中的图像坐标值之间的第二转换关系，包括：根据图像，获取工作台的边缘线的第一位置信息，和插接头座的边缘线的第二位置信息；根据第一位置信息，建立工作台坐标系；根据第二位置信息，建立插接头座坐标系；根据第一位置信息和第二位置信息，获取第二转换关系。

根据图像，获取工作台的边缘线的第一位置信息，和插接头座的边缘线的第二位置信息，可以是通过图像预处理、边缘检测、轮廓查找、设置阈值等一系列图像处理手段获得。

如图4所示，为工作台坐标系和插接头座坐标系的示意图。图4中，工作台中和插接头座相接触的表面为矩形DEMF，插接头座中和工作台相接触的表面为矩形ABNC，以D为原点，DE为x轴，x轴的方向为D指向E，DF为y轴，y轴的方向为D指向F，建立工作台坐标系。以A为原点，AB为x轴，x轴的方向为A指向B，AC为y轴，y轴的方向为A指向C，建立插接头座坐标系。直线AC和直线DF之间的夹角为α，点A到直线DE的距离是d1，点A到直线DF的距离是d2。设插接孔G在插接头座坐标系中的坐标为(x1,y1)，插接孔G在工作台坐标系中的坐标为(x2,y2)，则x2＝x1*cosα+y1*sinα+d2，y2＝-x1*sinα+y1*cosα+d1。插接头座坐标系中的图像坐标值和工作台坐标系中的图像坐标值之间的第二转换关系为x2＝x1*cosα+y1*sinα+d2，y2＝-x1*sinα+y1*cosα+d1。

在一示例性的实施例中，相机所在的平面和工作台所在的平面平行，在移动过程中，相机所在的平面和工作台所在的平面之间的距离不变。其中，相机所在的平面是指相机镜头的表面。工作台所在的平面是指和插接头座上设置有插接孔的表面平行的工作台表面。例如，插接孔设置在背离工作台的插接头座的顶面，插接头座的底面和工作台表面接触，插接头座是个长方体，插接头座的顶面和插接头座的底面平行，工作台所在的平面为和插接头座的底面接触的工作台表面。步骤302包括：根据至少两个图像，获取至少一组相机移动的空间距离，以及预设特征点在图像中移动的像素距离；根据空间距离和像素距离，获取第一转换关系。

其中，像素距离是指预设特征点从图像中的位置A移动至图像中的位置B，图像中的位置A和图像中的位置B之间的距离。

相机所在的平面和工作台所在的平面平行，在移动过程中，相机所在的平面和工作台所在的平面之间的距离不变，能够保证移动过程中不同图像中同一个物体的大小不变，进而根据空间距离和像素距离，获取图像坐标值和空间位置坐标值之间的第一转换关系。

预设特征点，可以是图像中容易识别到的特征点，例如，工作台的顶点。

可以获取一组相机移动的空间距离，以及预设特征点在图像中移动的像素距离，也可以获取至少两组空间距离以及像素距离。当获取至少两组空间距离以及像素距离时，可以通过计算每一组的空间距离和像素距离之间的比值，再计算各个比值的平均值，根据平均值获取第一转换关系，使第一转换关系更加准确。

在一示例性的实施例中，获取任一组相机移动的空间距离，以及预设特征点在图像中移动的像素距离，包括：在相机移动至第一位置时，获取相机的第二空间位置坐标值，以及相机移动至第一位置拍摄的第一图像中，预设特征点在工作台坐标系中的第三图像坐标值；在相机移动至第二位置时，获取相机的第三空间位置坐标值，以及相机移动至第二位置拍摄的第二图像中，预设特征点在工作台坐标系中的第四图像坐标值；计算第二空间位置坐标值和第三空间位置坐标值之间的空间距离；计算第三图像坐标值和第四图像坐标值之间的像素距离。

在一示例性的实施例中，相机拍摄的工作台的图像中包括插接头座的至少两个面。

具体地，由于相机的小孔成像原理，即远距离物体小、近距离物体大，部分图像中会拍摄到插接头座的左侧面和下侧面，在识别插接头座的轮廓时，需要消除侧面的影响。远距离物体、近距离物体大会对位置识别精度造成影响，只有与工作台在同一表面上的插接头座底面的轮廓与工作台轮廓的相对位置关系有意义，因此考虑到轮廓识别完整性，选择将插接头座左侧面和下侧面露出的拍摄方案，合理控制相机位置。

相机拍摄的工作台的图像中包括插接头座的至少两个面，能够保证轮廓识别完整性。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

实施例2

在本实施例中还提供了一种插接头和插接孔的插接设备，图5是根据本发明实施例的插接头和插接孔的插接设备的结构示意图。如图5所示，插接头和插接孔的插接设备包括工作台1、插接头座2、插接头放置底座3、机械臂4和相机7。

工作台1上摆放有插接头座2，插接头座2上设置有插接孔5，插接头放置底座3上摆放有插接头6，机械臂4上设置有插接头夹具8；

插接头夹具8，用于从插接头放置底座3上夹取插接头6，并将插接头6插接在插接孔5内。

图6是根据本发明实施例的夹取插接头的示意图。如图6所示，插接头放置底座3上摆放有插接头6，插接头夹具8从插接头放置底座3上夹取插接头6。

图7是根据本发明实施例的安装插接头的示意图。如图7所示，插接头夹具8将插接头6插接在插接孔5内。

实施例3

在本实施例还提供了一种插接头和插接孔的插接系统，包括工作台、插接头座、插接头放置底座、机械臂、相机和控制器；

工作台上摆放有插接头座，插接头座上设置有插接孔，插接头放置底座上摆放有插接头，机械臂上设置有插接头夹具；

控制器，用于控制插接头夹具从插接头放置底座上夹取插接头；控制相机移动，并在移动过程中，通过相机拍摄工作台的至少两个图像；根据至少两个图像，获取插接孔在工作台上的第一空间位置坐标值；根据第一空间位置坐标值，控制插接头夹具将插接头插接在插接孔内。

实施例4

在本实施例中还提供了一种插接头和插接孔的插接装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图8是根据本发明实施例的插接头和插接孔的插接装置的结构框图，如图8所示，该装置包括：

第一处理模块801，用于控制机械臂夹取插接头；

第二处理模块802，用于控制相机移动，并在移动过程中，通过所述相机拍摄工作台的至少两个图像，其中，所述工作台上摆放有插接头座；

获取模块803，用于根据至少两个所述图像，获取插接孔在所述工作台上的第一空间位置坐标值，其中，所述插接孔设置在所述插接头座上；

第三处理模块804，用于根据所述第一空间位置坐标值，控制所述机械臂将所述插接头插接在所述插接孔内。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

实施例5

本发明的实施例还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

实施例6

本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。将图1中的存储器104作为该电子装置中的一种存储器的一种示例。

可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。