專利名稱:基于曲線三維重建的機(jī)器人噴涂軌跡提取裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及基于曲線三維重建的機(jī)器人噴涂軌跡提取裝置。目的是提供的裝置應(yīng)能準(zhǔn)確提取噴涂軌跡、具有工作效率高以及適應(yīng)性強(qiáng)的特點。技術(shù)方案是：基于曲線三維重建的機(jī)器人噴涂軌跡提取裝置，其特征在于：該裝置包括載有目標(biāo)工件且由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的傳送帶、位于傳送帶側(cè)邊的2個分開一定距離的接近開關(guān)以及計算機(jī)；所述計算機(jī)分別與連通步進(jìn)電機(jī)和接近開關(guān)的運動控制卡、連通圖像采集卡的相機(jī)以及工業(yè)機(jī)器人交互電信號。
【專利說明】基于曲線H維重建的機(jī)器人噴涂軌跡提取裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及一種機(jī)器人噴涂軌跡的裝置，尤其設(shè)及一種基于曲線=維重建的 機(jī)器人噴涂軌跡提取裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，噴涂作業(yè)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的各行各業(yè)，比如鞋底的噴膠、汽車燈罩 的噴涂W及各種復(fù)雜零件表面的噴涂等。傳統(tǒng)的噴涂作業(yè)大多由人工完成，由于膠水和涂 料均會揮發(fā)出有毒的氣體，該嚴(yán)重影響了操作人員的身體健康。另外人工操作也很難保證 噴涂的準(zhǔn)確性。隨著工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)生，工業(yè)機(jī)器人廣泛地應(yīng)用于各種噴涂領(lǐng)域， 它不僅能快速、自動地實現(xiàn)噴涂作業(yè)，更重要的是避免工人暴露在有毒的氣體中。大多數(shù)噴 涂作業(yè)中的軌跡往往是=維的，而獲得機(jī)器人噴涂軌跡的最常用方法是示教。該方法簡單 有效，但當(dāng)加工對象的形狀、位置或姿態(tài)發(fā)生改變時，加工質(zhì)量不能滿足要求，因此不能適 應(yīng)條件變化的情況。解決該個問題的方法是采用離線編程技術(shù)，該就需要實時獲取每個待 噴涂工件的工作軌跡。
[0003] 一種有效地獲取噴涂軌跡的方法是應(yīng)用線結(jié)構(gòu)光掃描工件，獲得工件表面的=維 點云數(shù)據(jù)，進(jìn)而根據(jù)先驗算法提取噴涂軌跡。該方法的優(yōu)點在于獲得的噴涂軌跡的精度比 較高，可行性高，可W廣泛地應(yīng)用于簡單表面的噴涂作業(yè)。但當(dāng)工件的表面形狀很復(fù)雜時， 比如存在柵格狀結(jié)構(gòu)時，線結(jié)構(gòu)光不能準(zhǔn)確地提取工件的表面信息，因此也很難找準(zhǔn)噴涂 軌跡。 實用新型內(nèi)容
[0004] 本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種基于曲線S維重 建的機(jī)器人噴涂軌跡提取裝置。所述裝置應(yīng)能準(zhǔn)確提取噴涂軌跡、具有工作效率高W及適 應(yīng)性強(qiáng)的特點。
[0005] 本實用新型采用的技術(shù)方案是：
[0006] 基于曲線=維重建的機(jī)器人噴涂軌跡提取裝置，其特征在于：該裝置包括載有目 標(biāo)工件且由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的傳送帶1、位于傳送帶側(cè)邊的2個分開一定距離的接近開關(guān)W 及計算機(jī)；所述計算機(jī)分別與連通步進(jìn)電機(jī)和接近開關(guān)的運動控制卡、連通圖像采集卡的 相機(jī)W及工業(yè)機(jī)器人交互電信號。
[0007] 所述步進(jìn)電機(jī)的控制信號和接近開關(guān)的信號均通過運動控制卡接入計算機(jī)，相機(jī) 通過圖像采集卡采集圖片輸至計算機(jī)，計算機(jī)和工業(yè)機(jī)器人采用標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議通信。
[000引本實用新型具有W下有益效果及優(yōu)點：
[0009] 1)本實用新型的候選曲線提取方法能有效避免圖像中非目標(biāo)曲線的干擾，保證獲 得的曲線的連續(xù)性。
[0010] 2)曲線的S維重建中添加了曲率的無窮范數(shù)約束，提高了重建后S維曲線的光順 性，同時使得所得的最終解接近全局最優(yōu)解。
[0011] 3)采用帶有傳送帶的提取裝置不僅能實現(xiàn)曲線的S維重建，同時也能極大地提高 生產(chǎn)效率，實現(xiàn)不間斷地作業(yè)，包括：曲線S維重建一一軌跡生成一一機(jī)器人噴涂。此外，還 可適用于各種形狀工件的噴涂。

【附圖說明】

[0012] 圖1是本實用新型所述提取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖2是本實用新型的工作流程圖。
[0014] 圖3a至圖3d是本實用新型的一個具體實施例示意圖；其中；圖3a是其中一幅相 貫線圖；圖3b是邊緣提取并過濾后的邊緣圖；圖3c是一組同名曲線；圖3d是重建的相貫 線。

【具體實施方式】
[0015] 下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型作進(jìn)一步地描述，但本實用新型的實施方式 不限于此。
[0016] 如圖1所示，一種基于曲線=維重建的機(jī)器人噴涂軌跡提取裝置，包括；傳送帶1、 右接近開關(guān)2、左接近開關(guān)3、步進(jìn)電機(jī)4、目標(biāo)工件5、運動控制卡6、相機(jī)7、圖像采集卡8、 計算機(jī)9、工業(yè)機(jī)器人10。傳送帶由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，步進(jìn)電機(jī)的控制信號和接近開關(guān)的信號 均通過運動控制卡接入計算機(jī)，相機(jī)通過圖像采集卡采集圖像后輸至計算機(jī)，計算機(jī)和工 業(yè)機(jī)器人用標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議連接。左右2個間隔一定距離的接近開關(guān)均安裝在相機(jī)的下 方，并處在其視場范圍內(nèi)，而且可W根據(jù)工件的尺寸調(diào)整它們的位置。
[0017] 基于曲線=維重建的機(jī)器人噴涂軌跡提取方法的工作流程由圖2所示。
[001引 實施例
[0019] W-個圓柱相貫線為對象進(jìn)行重建（圖3所示），包括如下步驟：
[0020] 步驟S1 ;從不同的角度采集多幅祀標(biāo)圖像，應(yīng)用張正友的方法標(biāo)定相機(jī)的內(nèi)參數(shù) 矩陣K和崎變系數(shù)，采用的祀標(biāo)為棋牌格泄界坐標(biāo)系上的坐標(biāo)點P (X，，y，，Z，，1)通過W下 公式映射到圖像坐標(biāo)點P(u, V，1);
[0021]

【權(quán)利要求】
1. 基于曲線=維重建的機(jī)器人噴涂軌跡提取裝置，其特征在于；該裝置包括載有目標(biāo) 工件（5)且由步進(jìn)電機(jī)（4)驅(qū)動的傳送帶（1)、位于傳送帶側(cè)邊的2個分開一定距離的接 近開關(guān)（2, 3) W及計算機(jī)巧）；所述計算機(jī)分別與連通步進(jìn)電機(jī)和接近開關(guān)的運動控制卡 化）、連通圖像采集卡巧）的相機(jī)（7) W及工業(yè)機(jī)器人（10)交互電信號。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于曲線=維重建的機(jī)器人噴涂軌跡提取裝置，其特征在于 所述步進(jìn)電機(jī)的控制信號和接近開關(guān)的信號均通過運動控制卡接入計算機(jī)，相機(jī)通過圖像 采集卡采集圖片輸至計算機(jī)，計算機(jī)和工業(yè)機(jī)器人采用標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議通信。
【文檔編號】G06K9-00GK204288242SQ201420666331
【發(fā)明者】賀磊盈, 武傳宇, 李秦川, 崔東蘇, 付建義 [申請人]杭州保迪自動化設(shè)備有限公司