本發(fā)明涉及工件噴涂，尤其涉及一種針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂方法、裝置和機(jī)器人。

背景技術(shù)：

1、為了提高工件的使用壽命和美觀程度通常需要對(duì)工件進(jìn)行噴涂。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，針對(duì)平板件等構(gòu)型相對(duì)簡(jiǎn)單的工件通常是采用掃描法在掃描成像的基礎(chǔ)上進(jìn)行噴涂。

3、但是掃描法對(duì)于幾何構(gòu)造復(fù)雜的工件并不適用，針對(duì)幾何構(gòu)造復(fù)雜的工件，通常由人工直接進(jìn)行噴涂。上述現(xiàn)有技術(shù)通常耗時(shí)較長(zhǎng)，噴涂的精確度較低，并且對(duì)作業(yè)人員的專業(yè)技能要求較高，提高了人力成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂方法、裝置和機(jī)器人，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中由人工直接進(jìn)行噴涂，噴涂耗時(shí)較長(zhǎng)、精確度較低，且人力成本較高的缺陷，本發(fā)明無(wú)需由人工進(jìn)行噴涂，降低了人力成本，并且減少了噴涂時(shí)間，提高了噴涂的精確性。

2、本發(fā)明提供一種針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂方法，包括如下步驟。

3、基于目標(biāo)工件對(duì)應(yīng)的初始網(wǎng)格模型確定預(yù)噴涂軌跡；

4、基于所述預(yù)噴涂軌跡、所述初始網(wǎng)格模型以及吊裝工件對(duì)應(yīng)的側(cè)面點(diǎn)云數(shù)據(jù)確定至少一個(gè)機(jī)器人對(duì)應(yīng)的目標(biāo)噴涂姿態(tài)；所述吊裝工件包括吊裝工具和所述目標(biāo)工件，所述吊裝工具用于吊裝所述目標(biāo)工件；

5、針對(duì)各所述機(jī)器人，基于所述機(jī)器人對(duì)應(yīng)的目標(biāo)噴涂姿態(tài)控制所述機(jī)器人對(duì)所述目標(biāo)工件進(jìn)行噴涂。

6、根據(jù)本發(fā)明提供的一種針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂方法，所述基于目標(biāo)工件對(duì)應(yīng)的初始網(wǎng)格模型確定預(yù)噴涂軌跡，包括：

7、確定所述初始網(wǎng)格模型對(duì)應(yīng)的多個(gè)分區(qū)網(wǎng)格模型；

8、對(duì)各所述分區(qū)網(wǎng)格模型分別進(jìn)行凸包計(jì)算，獲得各所述分區(qū)網(wǎng)格模型分別對(duì)應(yīng)的分區(qū)包絡(luò)網(wǎng)格模型；

9、基于所有所述分區(qū)包絡(luò)網(wǎng)格模型和噴涂區(qū)域參數(shù)確定所述預(yù)噴涂軌跡。

10、根據(jù)本發(fā)明提供的一種針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂方法，所述確定所述初始網(wǎng)格模型對(duì)應(yīng)的多個(gè)分區(qū)網(wǎng)格模型，包括：

11、對(duì)所述初始網(wǎng)格模型進(jìn)行三角化，得到三角網(wǎng)格模型；

12、確定所述三角網(wǎng)格模型中所有三角網(wǎng)格的法向量，將法向量滿足預(yù)設(shè)篩選條件的三角網(wǎng)格確定為目標(biāo)網(wǎng)格；

13、對(duì)各所述目標(biāo)網(wǎng)格進(jìn)行聚類處理，獲得聚類結(jié)果；

14、根據(jù)所述聚類結(jié)果確定多個(gè)分區(qū)平面；

15、基于所述多個(gè)分區(qū)平面將所述三角網(wǎng)格模型劃分為所述多個(gè)分區(qū)網(wǎng)格模型。

16、根據(jù)本發(fā)明提供的一種針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂方法，所述基于所有所述分區(qū)包絡(luò)網(wǎng)格模型和噴涂區(qū)域參數(shù)確定所述預(yù)噴涂軌跡，包括：

17、對(duì)所有所述分區(qū)包絡(luò)網(wǎng)格模型進(jìn)行合并處理，得到合并包絡(luò)網(wǎng)格模型；

18、對(duì)所述合并包絡(luò)網(wǎng)格模型進(jìn)行凹包計(jì)算，得到外包絡(luò)網(wǎng)格模型；

19、基于所述外包絡(luò)網(wǎng)格模型和所述噴涂區(qū)域參數(shù)確定所述預(yù)噴涂軌跡。

20、根據(jù)本發(fā)明提供的一種針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂方法，所述基于所述外包絡(luò)網(wǎng)格模型和所述噴涂區(qū)域參數(shù)確定所述預(yù)噴涂軌跡，包括：

21、對(duì)所述外包絡(luò)網(wǎng)格模型進(jìn)行采樣，得到外包絡(luò)點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

22、基于所述噴涂區(qū)域參數(shù)，從所述外包絡(luò)點(diǎn)云數(shù)據(jù)中抽取軌跡點(diǎn)，得到所述預(yù)噴涂軌跡；其中，所述噴涂區(qū)域參數(shù)至少包括噴幅。

23、根據(jù)本發(fā)明提供的一種針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂方法，所述基于所述預(yù)噴涂軌跡、所述初始網(wǎng)格模型以及吊裝工件對(duì)應(yīng)的側(cè)面點(diǎn)云數(shù)據(jù)確定至少一個(gè)機(jī)器人對(duì)應(yīng)的目標(biāo)噴涂姿態(tài)，包括：

24、將所述側(cè)面點(diǎn)云數(shù)據(jù)與所述初始網(wǎng)格模型對(duì)應(yīng)的初始點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，得到位姿轉(zhuǎn)移矩陣，基于所述位姿轉(zhuǎn)移矩陣將所述預(yù)噴涂軌跡轉(zhuǎn)換為目標(biāo)噴涂軌跡；

25、基于所述側(cè)面點(diǎn)云數(shù)據(jù)和所述初始網(wǎng)格模型確定所述吊裝工具對(duì)應(yīng)的障礙信息；

26、基于所述障礙信息和所述目標(biāo)噴涂軌跡確定至少一個(gè)機(jī)器人對(duì)應(yīng)的目標(biāo)噴涂姿態(tài)。

27、根據(jù)本發(fā)明提供的一種針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂方法，所述基于所述側(cè)面點(diǎn)云數(shù)據(jù)和所述初始網(wǎng)格模型確定所述吊裝工具對(duì)應(yīng)的障礙信息，包括：

28、將所述側(cè)面點(diǎn)云數(shù)據(jù)與所述初始網(wǎng)格模型轉(zhuǎn)換至工件坐標(biāo)系，并將所述側(cè)面點(diǎn)云數(shù)據(jù)中超過(guò)所述初始網(wǎng)格模型的表面預(yù)設(shè)距離的點(diǎn)云確定為目標(biāo)點(diǎn)云；

29、對(duì)所述目標(biāo)點(diǎn)云進(jìn)行聚類處理，得到吊裝工具點(diǎn)云數(shù)據(jù)，基于所述吊裝工具點(diǎn)云數(shù)據(jù)確定吊裝工具網(wǎng)格模型；

30、基于所述吊裝工具網(wǎng)格模型確定所述吊裝工具對(duì)應(yīng)的障礙信息。

31、根據(jù)本發(fā)明提供的一種針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂方法，所述基于所述障礙信息和所述目標(biāo)噴涂軌跡確定至少一個(gè)機(jī)器人對(duì)應(yīng)的目標(biāo)噴涂姿態(tài)，包括：

32、基于所述目標(biāo)噴涂軌跡和各所述機(jī)器人的位置信息確定各所述機(jī)器人分別對(duì)應(yīng)的噴涂區(qū)域；

33、針對(duì)各所述機(jī)器人，基于所述目標(biāo)噴涂軌跡確定所述機(jī)器人在對(duì)應(yīng)噴涂區(qū)域的初始噴涂姿態(tài)；

34、基于所述障礙信息對(duì)所述機(jī)器人對(duì)應(yīng)的初始噴涂姿態(tài)進(jìn)行修正，確定所述機(jī)器人對(duì)應(yīng)的目標(biāo)噴涂姿態(tài)。

35、本發(fā)明還提供一種針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂裝置，包括如下模塊：

36、第一確定模塊，用于基于目標(biāo)工件對(duì)應(yīng)的初始網(wǎng)格模型確定預(yù)噴涂軌跡；

37、第二確定模塊，用于基于所述預(yù)噴涂軌跡、所述初始網(wǎng)格模型以及吊裝工件對(duì)應(yīng)的側(cè)面點(diǎn)云數(shù)據(jù)確定至少一個(gè)機(jī)器人對(duì)應(yīng)的目標(biāo)噴涂姿態(tài)；所述吊裝工件包括吊裝工具和所述目標(biāo)工件，所述吊裝工具用于吊裝所述目標(biāo)工件；

38、控制模塊，用于針對(duì)各所述機(jī)器人，基于所述機(jī)器人對(duì)應(yīng)的目標(biāo)噴涂姿態(tài)控制所述機(jī)器人對(duì)所述目標(biāo)工件進(jìn)行噴涂。

39、本發(fā)明還提供一種機(jī)器人，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂方法。

40、本發(fā)明還提供一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂方法。

41、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂方法。

42、本發(fā)明提供的針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂方法、裝置和機(jī)器人，基于目標(biāo)工件對(duì)應(yīng)的初始網(wǎng)格模型確定預(yù)噴涂軌跡，進(jìn)而基于預(yù)噴涂軌跡、初始網(wǎng)格模型以及吊裝工件對(duì)應(yīng)的側(cè)面點(diǎn)云數(shù)據(jù)確定至少一個(gè)機(jī)器人對(duì)應(yīng)的目標(biāo)噴涂姿態(tài)，進(jìn)一步針對(duì)各機(jī)器人，基于機(jī)器人對(duì)應(yīng)的目標(biāo)噴涂姿態(tài)控制機(jī)器人對(duì)目標(biāo)工件進(jìn)行噴涂。本發(fā)明技術(shù)方案通過(guò)目標(biāo)工件的網(wǎng)格模型和點(diǎn)云數(shù)據(jù)確定機(jī)器人的噴涂姿態(tài)，進(jìn)而控制機(jī)器人對(duì)目標(biāo)工件進(jìn)行噴涂，無(wú)需由人工進(jìn)行噴涂，降低了人力成本，并且減少了噴涂時(shí)間，提高了噴涂的精確性。

技術(shù)特征：

1.一種針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂方法，其特征在于，所述基于目標(biāo)工件對(duì)應(yīng)的初始網(wǎng)格模型確定預(yù)噴涂軌跡，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂方法，其特征在于，所述確定所述初始網(wǎng)格模型對(duì)應(yīng)的多個(gè)分區(qū)網(wǎng)格模型，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂方法，其特征在于，所述基于所有所述分區(qū)包絡(luò)網(wǎng)格模型和噴涂區(qū)域參數(shù)確定所述預(yù)噴涂軌跡，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂方法，其特征在于，所述基于所述外包絡(luò)網(wǎng)格模型和所述噴涂區(qū)域參數(shù)確定所述預(yù)噴涂軌跡，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂方法，其特征在于，所述基于所述預(yù)噴涂軌跡、所述初始網(wǎng)格模型以及吊裝工件對(duì)應(yīng)的側(cè)面點(diǎn)云數(shù)據(jù)確定至少一個(gè)機(jī)器人對(duì)應(yīng)的目標(biāo)噴涂姿態(tài)，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂方法，其特征在于，所述基于所述側(cè)面點(diǎn)云數(shù)據(jù)和所述初始網(wǎng)格模型確定所述吊裝工具對(duì)應(yīng)的障礙信息，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂方法，其特征在于，所述基于所述障礙信息和所述目標(biāo)噴涂軌跡確定至少一個(gè)機(jī)器人對(duì)應(yīng)的目標(biāo)噴涂姿態(tài)，包括：

9.一種針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂裝置，其特征在于，包括：

10.一種機(jī)器人，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種針對(duì)工件的自動(dòng)噴涂方法、裝置和機(jī)器人，涉及工件噴涂技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括：基于目標(biāo)工件對(duì)應(yīng)的初始網(wǎng)格模型確定預(yù)噴涂軌跡；基于預(yù)噴涂軌跡、初始網(wǎng)格模型以及吊裝工件對(duì)應(yīng)的側(cè)面點(diǎn)云數(shù)據(jù)確定至少一個(gè)機(jī)器人對(duì)應(yīng)的目標(biāo)噴涂姿態(tài)；吊裝工件包括吊裝工具和目標(biāo)工件，吊裝工具用于吊裝目標(biāo)工件；針對(duì)各機(jī)器人，基于機(jī)器人對(duì)應(yīng)的目標(biāo)噴涂姿態(tài)控制機(jī)器人對(duì)目標(biāo)工件進(jìn)行噴涂。本發(fā)明技術(shù)方案通過(guò)目標(biāo)工件的網(wǎng)格模型和點(diǎn)云數(shù)據(jù)確定機(jī)器人的噴涂姿態(tài)，進(jìn)而控制機(jī)器人對(duì)目標(biāo)工件進(jìn)行噴涂，無(wú)需由人工進(jìn)行噴涂，降低了人力成本，并且減少了噴涂時(shí)間，提高了噴涂的精確性。

技術(shù)研發(fā)人員：田園,唐振,趙小偉,劉揚(yáng),李祥,吳釗,鐘裕
受保護(hù)的技術(shù)使用者：盛景智能科技（嘉興）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10