萝岗登高车出租,  登高车操作臂姿态非接触式实时测量系统??     萝岗登高车公司,  萝岗登高车出租    登高车操作臂姿态信息是登高车机器人化作业控制系统的关键参数之一，准确、实时地获取操作臂姿态信息至关重要。一般地，接触式测量方式使用旋转编码器、拉线位移传感器等对登高车操作臂姿态进行测量，但登高车操作臂在作业过程中经常与工作对象发生碰撞而极易造成接触式传感器的损坏。针对此问题，可使用基于机器视觉的非接触式测量系统获取登高车操作臂姿态。基于机器视觉的非接触式测量系统一般可分为立体视觉测量系统、单目视觉测量系统。立体视觉测量系统结构复杂，测量视场小、距离短，不适用于运动范围广的登高车操作臂姿态的测量。相较而言，单目视觉测量系统结构简单、量程大。但测量过程中工业相机捕获的图像元素多、复杂且登高车的操作臂与工作背景融合度大，导致图像的噪点多、处理耗时长和难以有效地检测到操作臂姿态特征信息等问题。针对如上问题，提出了一种基于具有X角点特征结构的人工靶标和分组跟踪策略的登高车操作臂姿态非接触式实时测量系统。首先，将人工靶标安置在登高车各操作臂上表征其姿态信息；其次，以人工靶标中各X角点的空间距离作为约束条件，实时获得靶标X角点坐标，最后，计算得到操作臂姿态；在此测量过程中，分组跟踪策略的应用，大幅缩减图像的处理范围大小，提高测量实时性，减弱噪声干扰。

       2人工靶标登高车工作环境复杂多变，且操作臂不存在明显的区别于环境背景的特征信息，导致一般测量系统无法准确快速识别出操作臂得到姿态信息。因此需要为操作臂布置表征操作臂姿态信息的人工靶标。首先靶标应具有明显区别于操作臂的工作背景，并表征操作臂姿态的特征信息，再者人工靶标特征结构应该足够简单，易于被准确快速识别以保证测量系统的准确摘要：针对登高车机器人化作业控制系统中，测量操作臂姿态的旋转编码器等接触式传感器易因碰撞而损坏，传统的非接触式测量系统测量范围小，响应速度慢等不足，建立了一种登高车操作臂姿态非接触式实时测量系统。该系统基于机器视觉和三组人工靶标，操作臂的姿态用人工靶标中的三个X角点所在直线方向表示，并以此为基础，提出X角点分组跟踪策略，将各组靶标中X角点的检测范围限定在某一特定矩形区域内，应用X角点的间距作为约束条件完成人工靶标图像识别，实时计算得到操作臂姿态参数。动态测量试验表明：动臂和吊篮姿态测量误差分别在±0.5°、±1°内；X角点分组跟踪策略缩减了80%的图像检测面积，测量平均耗时仅63ms/帧，满足登高车实时控制要求。

    3操作臂姿态测量系统,  登高车操作臂非接触式姿态实时测量系统基本组成。主要由操作臂，靶标，测量平面、工业相机、计算机等构成。工业相机安装在登高车机架上，其光束中心与操作臂所在的测量平面存在恒定夹角，靶标布置在各操作臂上表征其姿态。系统算法首先得到X角点的图像坐标值，然后通过坐标变换将X角点图像坐标变换为世界坐标，再利用X角点空间距离约束条件确定各靶标3个X角点的具体世界坐标，最后计算出操作臂姿态。具体测量步骤为：首先，使用软件Halcon标定相机，并获得相机内部参数Sx，Sy，cx，cy，k，f，外部参数R，T；其次，系统算法检测相机获取的图像，得到图像中所有X角点的图像坐标值（xi，yi）；然后，利用相机内部参数、外部参数将图像坐标值变换为世界坐标值（xw0，yw0），据表1中各X角点的间距约束条件，筛选出各操作臂上的靶标的3个X角点；最后，实时计算得到操作臂姿态。

    4.X角点分组跟踪策略登高车工作范围广，相机捕获的图像背景元素多、复杂并且图像噪点多。若每次测量都对整幅图像进行X角点检测将耗费无谓的处理时间，影响测量系统的实时性。为此，考虑到登高车操作臂在有限的时间内运动距离短，基于领域搜索原理，提出X角点分组跟踪测策略以缩小检测区域，降低每帧图像的处理耗时并减弱噪点对测量的干扰。把各靶标的3个X角点分成一组作为独立的跟踪目标。则X角点的检测区域缩小为与操作臂的三个靶标当前位置相关联的三个独立矩形区域。以动臂为例，由靶标3个X角点在时刻t的坐标（xi，yi）（i=1，2，3）确定的矩形区域的两对角点C1，C2的坐标为：xC1=min｛x1，x2，x3｝yC1=min｛y1，y2，y3!｝xC2=max｛x1，x2，x3｝yC2=max｛y1，y2，y3!｝（9）则在t+dt时刻，图像X角点检测区域为C1*，C2*确定的矩形区域。其中：xC*1=xC1-TxyC*1=yC1+Ty!，xC*2=xC2+TxyC*2=yC2-Ty!（10）式中：Tx，Ty—dt时间间隔内靶标X角点在x，y方向运动的最大距离。X角点分组跟踪测策略将X角点检测区域分为三个独立部分，能够有效减少图像检测面积，提高系统检测的实时性，并减弱噪点对测量结果的干扰。

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     5.1试验主要设备与参数以玉柴YC13-6型液压登高车为试验硬件平台，非接触式测量系统的测量结果以操作臂各液压缸活塞杆上安装的接触式传感器—拉线位移传感器所测数据为基准进行对比评价。工业相机型号：MV-1300UM，分辨率：12801024，帧率：10fps；镜头型号：AFT-0814MP，焦距：8mm。工业相机曝光时间为10ms，高斯平滑因子为1.3，Hessian矩阵特征值阀值为7。使用VB编程语言结合Halcon软件开发一套实时测量软件。

    5.2X角点分组跟踪登高车以正常工作方式动作，应用X角点分组跟踪测策略，靶标的X角点的检测、匹配结果。 测量系统正确识别各靶标A、O、B三个X角点。图中三个矩形框为操作臂三个靶标的X角点的独立检测区域，其面积总和占图像总面积的20%。试验表明，应用X角点分组跟踪测策略减少了80%的图像检测面积，提高了系统姿态测量的实时性，并减弱了噪点对检测结果的影响。

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