激光雷达旋转电机的贴装面识别定位方法及其系统与流程

本发明涉及设备贴装定位，尤其涉及一种激光雷达旋转电机的贴装面识别定位方法及其系统。

背景技术：

1、激光雷达主要由光学系统和电机等部分组成，其中，电机是实现激光雷达扫描的关键部分。目前，激光雷达的旋转电机贴装面33上贴装有光学镜片，通过电机控制系统，可以精确控制光学镜片的旋转角度和速度。

2、现有光学镜片贴装过程中会对旋转电机进行转动，使得贴装面33转动至合适的贴装角度，然后再将光学镜片贴装到贴装面33位置处，对光学镜片贴装定位要求较高，贴装难度较大，若是贴装未到位，进而会影响后续电机控制系统对光学镜片的控制精度，电机贴装定位是激光雷达制造和组装过程中的关键环节，因此亟需研发一种激光雷达旋转电机的贴装面识别定位方法，以确保光学镜片能够精确、稳定地安装在指定位置。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

2、为此，本发明提供一种激光雷达旋转电机的贴装面识别定位方法，定位精度高，能够确保光学镜片精准的贴装在旋转电机上贴装面33的指定位置。

3、根据本发明实施例的激光雷达旋转电机的贴装面识别定位方法，所述方法包括以下步骤：

4、s1，通过机台上的相机对旋转电机上处于水平方向的贴装面进行拍摄，获取原始图像；

5、s2，对所述原始图像预处理，得到目标贴装区域，并通过边缘检测算法提取特征信息，其中，所述特征信息包括检测框和多个框线；

6、s3，设定参考信息，通过数据分析方法处理所述检测框和多个所述框线，并结合所述参考信息，计算所述旋转电机的贴装面的位置参考坐标a和参考角度；

7、s4，所述机台上的吸取机构吸取光学镜片，并基于所述位置参考坐标a和参考角度进行光学镜片贴装。

8、本发明的有益效果是，本发明的激光雷达旋转电机的贴装面识别定位方法，结合机器视觉技术和数据分析方法获取旋转电机的贴装面的位置参考坐标a和参考角度，对旋转电机进行定位，然后吸取光学镜片，根据位置参考坐标a和参考角度对光学镜片进行贴装，在保证旋转电机定位精度的前提下，能够确保光学镜片能够精确、稳定地安装在旋转电机的贴装面上，由于定位精度高，光学镜片贴装的良品率也高，能够满足产品工艺需求。

9、根据本发明一个实施例，所述步骤s2具体包括：

10、s21，将所述原始图像灰度处理，得到灰度图像；

11、s22，对所述灰度图像进行亮度自适应调整；

12、s23，利用滤波器对亮度调整后的所述灰度图像进行滤波，得到滤波图像；

13、s24，通过预先设置的mark模板从所述滤波图像确定所述目标贴装区域；

14、s25，通过边缘检测算法对所述目标贴装区域进行边缘提取，得到所述特征信息。

15、根据本发明一个实施例，所述步骤s3具体包括以下步骤：

16、s31，在交互界面设置所述参考信息，所述参考信息包括：偏移距离d和参考方向；

17、s32，多个所述框线至少包括第一纵框线l11、第二纵框线l21、第一横框线l12以及第二横框线l22，其中，所述第一纵框线l11和所述第一横框线l12相交，且交点为p1，所述第二纵框线l21和所述第二横框线l22相交，且交点为p2；

18、s33，将所述交点p1和所述交点p2连接成线段，所述线段为l3；

19、s34，计算所述线段l3的中心点p3；

20、s35，基于参考方向和所述中心点p3，获取过所述中心点p3并垂直所述线段l3的中垂线l4；

21、s36，根据所述中心点p、所述中垂线l4以及偏移距离d，确定所述旋转电机的贴装面的位置参考点a，进而得到位置参考点a的坐标，其中，所述位置参考点a在所述中垂线l4上；

22、s37，计算所述中心点p和所述位置参考点a两点之间的斜率，所述斜率为参考角度。

23、根据本发明一个实施例，在步骤s36中，所述位置参考点a的坐标包括：

24、基于像素坐标系，得到所述位置参考点a的像素坐标；

25、根据偏移距离d以及像素偏移距离和偏移距离d的转换系数，得到位置参考点a的坐标。

26、根据本发明一个实施例，在步骤s2中，获取目标贴装区域还包括：

27、通过自适应阈值算法处理滤波图像，得到二值图像；

28、对二值图像进行连通域检测，得所述到目标贴装区域。

29、根据本发明一个实施例，在所述步骤s1中，将所述激光雷达的旋转电机放至机台的承载座上，通过机械定位机构固定所述旋转电机，使所述旋转电机的贴装面被配置在水平方向。

30、根据本发明实施例的一种激光雷达旋转电机的贴装面识别定位系统，包括：

31、旋转电机，包括活动部和固定部，所述活动部适于在所述固定部上活动，且两者间设有间隙；

32、视觉控制器，用以传输控制信号；

33、机台，用以在旋转电机的活动部处于静态状态下贴装光学镜片，所述机台上还设置有相机，所述相机根据所述控制信号对所述旋转电机上处于水平方向的贴装面进行拍摄，获取原始图像；

34、工控机，所述工控机执行如上的激光雷达旋转电机的贴装面识别定位方法。

35、根据本发明一个实施例，所述机台还包括：

36、承载座，用以放置激光雷达的旋转电机；

37、机械定位机构，与所述旋转电机的活动部相抵，以定向并锁紧限制所述旋转电机的活动部活动，使所述旋转电机的贴装面被配置在水平方向。

38、根据本发明一个实施例，所述机械定位机构包括第一锁紧组件，所述第一锁紧组件包括：

39、第一气缸，所述第一气缸的输出端适于相对靠近或远离所述旋转电机的活动部；

40、限位件，所述限位件设置在所述第一气缸的输出端，所述限位件适于与所述旋转电机的活动部的平面相抵，以限制所述旋转电机的活动部沿第一方向移动。

41、根据本发明一个实施例，所述机械定位机构还包括第二锁紧组件，所述第二锁紧组件包括：

42、第二气缸，所述第二气缸的输出端垂直于所述承载座设置；

43、抵压件，所述抵压件与所述第二气缸的输出端相连，且所述抵压件贯穿所述承载座，并能够与所述第一气缸相抵，以推动所述第一气缸带动所述限位件向着所述第二气缸的输出端的伸出方向移动，直至所述限位件上设置的所述限位凸出与所述旋转电机的活动部相抵后并保持设定压力，以限制所述旋转电机的活动部沿第二方向移动。

44、根据本发明一个实施例，所述机械定位机构还包括夹紧机构，所述夹紧机构包括：

45、夹紧气缸，所述夹紧气缸具有水平方向上的直线移动行程；

46、夹紧板，所述夹紧板与所述夹紧气缸相连，以能够经由所述夹紧气缸驱动所述夹紧板压紧所述旋转电机至所述承载座上。

47、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

48、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种激光雷达旋转电机的贴装面识别定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的激光雷达旋转电机的贴装面识别定位方法，其特征在于，所述步骤s2具体包括：

3.如权利要求2所述的激光雷达旋转电机的贴装面识别定位方法，其特征在于，所述步骤s3具体包括以下步骤：

4.如权利要求3所述的激光雷达旋转电机的贴装面识别定位方法，其特征在于，在步骤s36中，所述位置参考点a的坐标包括：

5.如权利要求2所述的激光雷达旋转电机的贴装面识别定位方法，其特征在于，在步骤s2中，获取所述目标贴装区域还包括：

6.如权利要求1所述的激光雷达旋转电机的贴装面识别定位方法，其特征在于，在所述步骤s1中，将所述激光雷达的旋转电机(3)放至机台的承载座(1)上，通过机械定位机构(5)固定所述旋转电机(3)，使所述旋转电机(3)的贴装面(33)被配置在水平方向。

7.一种激光雷达旋转电机的贴装面识别定位系统，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述的激光雷达旋转电机的贴装面识别定位系统，其特征在于，所述机台还包括：

9.如权利要求8所述的激光雷达旋转电机的贴装面识别定位系统，其特征在于，所述机械定位机构(5)包括第一锁紧组件(51)，所述第一锁紧组件(51)包括：

10.如权利要求9所述的激光雷达旋转电机的贴装面识别定位系统，其特征在于，所述机械定位机构(5)还包括第二锁紧组件(52)，所述第二锁紧组件(52)包括：

11.如权利要求8所述的激光雷达旋转电机的贴装面识别定位系统，其特征在于，所述机台还包括夹紧机构(7)，所述夹紧机构(7)包括：

技术总结
本发明涉及设备贴装定位技术领域，尤其涉及一种激光雷达旋转电机的贴装面识别定位方法及其系统。方法包括以下步骤：通过机台上的相机对旋转电机上处于水平方向的贴装面进行拍摄，获取原始图像；对原始图像预处理，得到目标贴装区域，并通过边缘检测算法提取特征信息，其中，特征信息包括检测框和多个框线；设定参考信息，通过数据分析方法处理检测框和多个框线，并结合参考信息，计算旋转电机的贴装面的位置参考坐标A和参考角度；机台上的吸取机构吸取光学镜片，并基于位置参考坐标A和参考角度进行光学镜片贴装，本发明识别定位精度高，能够确保光学镜片精准的贴装在旋转电机上贴装面的指定位置。

技术研发人员：顾恭宇,王增辉,焦状武,曲东升,李坤,查进,李长峰,陈辉
受保护的技术使用者：常州铭赛机器人科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5