本發(fā)明涉及一種機器人視覺處理系統(tǒng)，特別是一種機器人的動作軌跡智能預測及自動規(guī)劃系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著中國用人成本的上升和對工作效率，產(chǎn)品品質(zhì)要求的不斷提升，工業(yè)機器人在國內(nèi)的使用量不斷攀升，在搬運、碼垛、噴涂、焊接、制劑等崗位越來越成為代替人工勞動的主力軍。工業(yè)機器人的發(fā)展經(jīng)歷了從液壓到電機驅(qū)動，從絲杠到減速機傳動，從直流到交流司服，控制技術(shù)更是日新月異，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，目前機器人已趨向智能型發(fā)展。在工業(yè)機器人的智能方面，目前在國內(nèi)外都還處在初級階段，例如工業(yè)生產(chǎn)線上用的噴涂機器人，機器人需要對所要噴涂的工件輪廓有所“了解”，然后才能進行工作，目前這個“了解”的過程一般有兩種方式，一種是通過示教，即通過操縱機器人，在所要噴涂的工件表面設(shè)定無數(shù)個點，點的多少示工件的復雜程度而定，機器人在工作時把這些點連成線，無數(shù)條線再連成面，同時不斷調(diào)整機器人姿態(tài)，從而完成噴涂工作。另一種方法是事先對所要作業(yè)的工件進行三維建摸，然后通過專用軟件導入機器人內(nèi)部，生成運動軌跡再在工作現(xiàn)場不斷修正后機器人才能工作，焊接的過程與此類似。但不管是采用哪種方法，都存在前期工作量大、使用難度高、作業(yè)工件單一等問題，對一些工件批量較小，經(jīng)常更換工藝的場合，幾乎無法使用。在一些特種場合，例如噴漿等，由于作業(yè)對象隨時不規(guī)則的進行變化，導致真正意義上的機器人無法應用。目前這項技術(shù)在實際生產(chǎn)中還沒有使用，它代表了工業(yè)機器人發(fā)展的方向和趨勢。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是實現(xiàn)工業(yè)機器人的動作軌跡智能預測及自動規(guī)劃。通過對3D攝像機傳回來的圖像進行數(shù)據(jù)處理，準確的判斷工件需要的工作的動作軌跡，可以自由工作的空間，及需要躲避的阻礙物。以此，通過系統(tǒng)內(nèi)部程序計算出適合的工作運動軌跡。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明包括機器人3D攝像機，一臺3D圖像處理器，一臺機器人運動控制器。

3D圖像處理器，包含3D圖像形狀分析模塊、3D圖像紋理分析模塊、3D圖像坐標分析模塊。

機器人運動控制器，包含圖像坐標處理模塊、運動軌跡計算模塊、通訊模塊。

將機器人3D攝像機采集到的圖像信號進行形狀、紋理、坐標分析，判斷可運動的空間，區(qū)分自由空間和障礙物坐標，然后根據(jù)可運動空間進行運動軌跡優(yōu)化。

在進行了多重分析包含形狀、紋理、坐標、軌跡，通過內(nèi)部程序的運算來計算出最佳的運動軌跡。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步詳細的說明。

圖1 是發(fā)明工業(yè)機器人的動作智能預測及自動規(guī)劃系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施例

如圖1所示：工業(yè)機器人的動作智能預測及自動規(guī)劃系統(tǒng)。包括機器人3D攝像機，一臺3D圖像處理器，一臺機器人運動控制器。3D圖像處理器包含3D圖像形狀分析模塊、3D圖像紋理分析模塊、3D圖像坐標分析模塊。機器人運動控制器包含圖像坐標處理模塊、運動軌跡計算模塊、通訊模塊。

機器人3D攝像機負責采集工件信息及工作環(huán)境信息圖像，然后3D圖對圖像進行分析處理，運動控制器根據(jù)分析處理過的圖像信息進行運動軌跡的規(guī)劃。

3D圖像處理器的3D圖像形狀分析模塊先對采集的圖像進行形狀分析，計算出立體模型，然后3D圖像文理分析模塊對圖像各個面上的輪廓線進行分析，計算出輪廓線的相對關(guān)系，然后3D圖像坐標分析模塊對計算出的立體模型、輪廓線進行3D坐標轉(zhuǎn)換，輸出圖像3D坐標信息。

機器人運動控制器的圖像坐標處理模塊，通過計算將圖像3D坐標信息轉(zhuǎn)化成機器人可運動的線路軌跡，然后運動軌跡計算模塊將可運動的線路軌跡進行計算，規(guī)劃機器人的運動姿態(tài)、運動軌跡、運動速度，然后通過通訊模塊，將規(guī)劃好的機器人好的運動姿態(tài)、運動軌跡、運動速度信息輸出。