一种工业机器人的动作轨迹智能预测及自动规划系统技术方案

本发明专利技术公开了一种工业机器人的动作智能预测及自动规划系统。包括一台3D摄像装置，一台3D图像处理器，一台机器人运动控制器。3D图像处理器包含3D图像形状分析模块、3D图像纹理分析模块、3D图像坐标分析模块。机器人运动控制器包含图像坐标处理模块、运动轨迹计算模块、通讯模块。将机器人3D摄像机采集到的图像信号进行形状、纹理、坐标分析，判断可运动的空间，区分自由空间和障碍物坐标，然后根据可运动空间进行运动轨迹优化。在进行了多重分析包含形状、纹理、坐标、轨迹，通过内部程序的运算来计算出最佳的运动轨迹。

Intelligent prediction and automatic planning system of industrial robot's motion path

The invention discloses an intelligent motion prediction and an automatic planning system for an industrial robot. It includes a 3D camera device, a 3D image processor, and a robot motion controller. 3D image processor includes 3D image shape analysis module, 3D image texture analysis module and 3D image coordinate analysis module. The robot motion controller includes image coordinate processing module, motion trajectory calculation module and communication module. The image signal captured by the camera robot 3D analysis, shape and texture coordinates, we can judge the movement space, between free space and obstacle coordinates, then according to the motion space trajectory optimization. Multiple analyses are carried out, including shape, texture, coordinates, and trajectory, and the best trajectories are computed by internal program operations.

【技术实现步骤摘要】
一种工业机器人的动作轨迹智能预测及自动规划系统
本专利技术涉及一种机器人视觉处理系统，特别是一种机器人的动作轨迹智能预测及自动规划系统。
技术介绍
随着中国用人成本的上升和对工作效率，产品品质要求的不断提升，工业机器人在国内的使用量不断攀升，在搬运、码垛、喷涂、焊接、制剂等岗位越来越成为代替人工劳动的主力军。工业机器人的发展经历了从液压到电机驱动，从丝杠到减速机传动，从直流到交流司服，控制技术更是日新月异，随着电子技术的发展，目前机器人已趋向智能型发展。在工业机器人的智能方面，目前在国内外都还处在初级阶段，例如工业生产线上用的喷涂机器人，机器人需要对所要喷涂的工件轮廓有所“了解”，然后才能进行工作，目前这个“了解”的过程一般有两种方式，一种是通过示教，即通过操纵机器人，在所要喷涂的工件表面设定无数个点，点的多少示工件的复杂程度而定，机器人在工作时把这些点连成线，无数条线再连成面，同时不断调整机器人姿态，从而完成喷涂工作。另一种方法是事先对所要作业的工件进行三维建摸，然后通过专用软件导入机器人内部，生成运动轨迹再在工作现场不断修正后机器人才能工作，焊接的过程与此类似。但不管是采用哪种方法，都存在前期工作量大、使用难度高、作业工件单一等问题，对一些工件批量较小，经常更换工艺的场合，几乎无法使用。在一些特种场合，例如喷浆等，由于作业对象随时不规则的进行变化，导致真正意义上的机器人无法应用。目前这项技术在实际生产中还没有使用，它代表了工业机器人发展的方向和趋势。
技术实现思路
本专利技术的目的是实现工业机器人的动作轨迹智能预测及自动规划。通过对3D摄像机传回来的图像进行数据处理，准确的判断工件需要的工作的动作轨迹，可以自由工作的空间，及需要躲避的阻碍物。以此，通过系统内部程序计算出适合的工作运动轨迹。为了实现上述专利技术目的，本专利技术包括机器人3D摄像机，一台3D图像处理器，一台机器人运动控制器。3D图像处理器，包含3D图像形状分析模块、3D图像纹理分析模块、3D图像坐标分析模块。机器人运动控制器，包含图像坐标处理模块、运动轨迹计算模块、通讯模块。将机器人3D摄像机采集到的图像信号进行形状、纹理、坐标分析，判断可运动的空间，区分自由空间和障碍物坐标，然后根据可运动空间进行运动轨迹优化。在进行了多重分析包含形状、纹理、坐标、轨迹，通过内部程序的运算来计算出最佳的运动轨迹。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。图1是专利技术工业机器人的动作智能预测及自动规划系统的结构图。具体实施例如图1所示：工业机器人的动作智能预测及自动规划系统。包括机器人3D摄像机，一台3D图像处理器，一台机器人运动控制器。3D图像处理器包含3D图像形状分析模块、3D图像纹理分析模块、3D图像坐标分析模块。机器人运动控制器包含图像坐标处理模块、运动轨迹计算模块、通讯模块。机器人3D摄像机负责采集工件信息及工作环境信息图像，然后3D图对图像进行分析处理，运动控制器根据分析处理过的图像信息进行运动轨迹的规划。3D图像处理器的3D图像形状分析模块先对采集的图像进行形状分析，计算出立体模型，然后3D图像文理分析模块对图像各个面上的轮廓线进行分析，计算出轮廓线的相对关系，然后3D图像坐标分析模块对计算出的立体模型、轮廓线进行3D坐标转换，输出图像3D坐标信息。机器人运动控制器的图像坐标处理模块，通过计算将图像3D坐标信息转化成机器人可运动的线路轨迹，然后运动轨迹计算模块将可运动的线路轨迹进行计算，规划机器人的运动姿态、运动轨迹、运动速度，然后通过通讯模块，将规划好的机器人好的运动姿态、运动轨迹、运动速度信息输出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业机器人的动作轨迹智能预测及自动规划系统，其特征在于：其包括至少一台3D摄像装置、一台3D图像处理器、一台机器人运动控制器。

【技术特征摘要】
1.一种工业机器人的动作轨迹智能预测及自动规划系统，其特征在于：其包括至少一台3D摄像装置、一台3D图像处理器、一台机器人运动控制器。2.根据权利要求1所述的一种工业机器人的动作轨迹智能预测及自动规划系统，其特征在于：3D...

【专利技术属性】
技术研发人员：范红兵，
申请(专利权)人：范红兵，
类型：发明
国别省市：河南,41