基于视觉系统的机器人示教方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于视觉系统的机器人示教方法及系统，借助视觉系统的采集分析、数据平台的匹配优化消除机器人离线程序示教中设备安装误差，首先控制机器人依据离线程序提供的轨迹运行；视觉系统跟随机器人粗轨迹移动，采集图像；根据图像分析机器人与工件的轨迹偏移量关系；数据平台通过匹配数据库中存储的加工数据，分析确定最优轨迹、轨迹修正参数。示教系统包括机器人加工系统、视觉系统、数据平台。本发明专利技术将视觉系统应用于机器人加工系统的示教中，解决了以往离线程序导入后需要借助示教器人工优化轨迹消除误差的难题，机器人通过视觉系统采集，借助大数据分析判断，自主选择优化示教轨迹，示教效率高，轨迹优化精准。

Robot teaching method and system based on vision system

The invention discloses a robot teaching method and system based on vision system, which eliminates equipment installation error in robot off-thread sequence teaching by means of acquisition and analysis of vision system and matching optimization of data platform, controls robot running according to off-thread sequence at first, and the vision system follows random robot coarse trajectory. According to the image analysis, the trajectory offset between the robot and the workpiece is analyzed, and the optimal trajectory and trajectory correction parameters are determined by matching the processing data stored in the database. The teaching system includes robot processing system, vision system and data platform. The invention applies the vision system to the teaching of the robot processing system, and solves the difficult problem of eliminating errors by manual optimizing the trajectory with the help of the instructor after the off-line sequence is imported. The robot collects the trajectory by the vision system, and selects and optimizes the teaching trajectory independently by means of large data analysis and judgment. The teaching efficiency is high and the trajectory is optimized. Precision.

【技术实现步骤摘要】
基于视觉系统的机器人示教方法及系统
本专利技术涉及汽车制造领域，尤其涉及一种基于视觉系统的机器人示教方法及系统。
技术介绍
工业机器人是为了实现自动化生产，代替劳动者从事复杂、重复性劳动，在汽车制造领域应用广泛。工业机器人在使用前需要进行示教。机器人示教常见的是采用离线程序结合示教器，人工干预下是机器人运动轨迹达到加工要求。但使用示教器优化轨迹，对操作者的技能水平要求较高，人工示教花费的时间和精力较大，且人工示教仅凭肉眼观察和经验进行，示教精度低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于视觉系统的机器人示教方法及示教系统。为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案是：一种基于视觉系统的机器人示教方法，借助视觉系统的采集分析、数据平台的匹配优化消除机器人离线程序示教中设备安装误差，具体步骤如下：步骤一，离线程序设计，基于机器人加工系统的3D数模动态仿真生成机器人离线程序；步骤二，设备安装，将机器人及夹具安装设计数据安装到位；离线程序导入机器人控制器；步骤三，粗轨迹运行，控制机器人依据离线程序提供的轨迹运行；步骤四，图像采集，视觉系统跟随机器人粗轨迹移动，采集夹具上安装的工件的深度图像；步骤五，轨迹偏移量计算，视觉系统根据深度图像分析机器人与工件的空间位置关系，通过视觉系统计算出机器人的轨迹偏移量；步骤六，最优轨迹匹配，视觉系统将机器人与工件的轨迹偏移量反馈给数据平台，数据平台通过匹配数据库中存储的加工数据，分析确定最优轨迹；步骤七，轨迹修正参数计算，数据平台对比最优轨迹与粗轨迹的空间偏差，确定轨迹修正参数；步骤八，轨迹修正，数据平台将轨迹修正参数反馈至机器人控制器，由其控制机器人自动优化进行轨迹修正，完成示教。进一步的，所述数据平台与工厂数据中心连接，用于存储或者调用量产车型既存参数，如工件参数、加工参数、材料成形参数等，可以提供可为机器人示教提供足够的参照。一种基于视觉系统的机器人示教系统，包括机器人加工系统、视觉系统、数据平台，所述机器人加工系统包括机器人控制器、机器人、夹具以及安装在夹具上的示教工件；所述视觉系统包括图像采集装置、图像处理工控机；所述图像采集装置安装在机器人末端，跟随机器人移动；所述图像处理工控机内设空间位置分析模块；所述图像处理工控机与数据平台连接，数据平台与机器人控制器连接，数据平台存储量产车型既存参数。本专利技术的有益效果是：本专利技术将视觉系统应用于机器人加工系统的示教中，解决了以往离线程序导入后需要借助示教器人工优化轨迹消除误差的难题，机器人通过视觉系统采集，借助大数据分析判断，自主选择优化示教轨迹，示教效率高，轨迹优化精准。附图说明图1为本专利技术结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。一种基于视觉系统的机器人示教方法，借助视觉系统的采集分析、数据平台的匹配优化消除机器人离线程序示教中设备安装误差，具体步骤如下：步骤一，离线程序设计，基于机器人加工系统的3D数模动态仿真生成机器人离线程序；步骤二，设备安装，将机器人及夹具安装设计数据安装到位；离线程序导入机器人控制器；步骤三，粗轨迹运行，控制机器人依据离线程序提供的轨迹运行；步骤四，图像采集，视觉系统跟随机器人粗轨迹移动，采集夹具上安装的工件的深度图像；步骤五，轨迹偏移量计算，视觉系统根据深度图像分析机器人与工件的空间位置关系，通过视觉系统计算出机器人的轨迹偏移量；步骤六，最优轨迹匹配，视觉系统将机器人与工件的轨迹偏移量反馈给数据平台，数据平台通过匹配数据库中存储的加工数据，分析确定最优轨迹；步骤七，轨迹修正参数计算，数据平台对比最优轨迹与粗轨迹的空间偏差，确定轨迹修正参数；步骤八，轨迹修正，数据平台将轨迹修正参数反馈至机器人控制器，由其控制机器人自动优化进行轨迹修正，完成示教。所述数据平台与工厂数据中心连接，用于存储或者调用量产车型既存参数，如工件参数、加工参数、材料成形参数等，可以提供可为机器人示教提供足够的参照。如图1所示，一种基于视觉系统的机器人示教系统，包括机器人加工系统、视觉系统、数据平台，所述机器人加工系统包括机器人控制器、机器人、夹具以及安装在夹具上的示教工件；所述视觉系统包括图像采集装置、图像处理工控机；所述图像采集装置安装在机器人末端，跟随机器人移动；所述图像处理工控机内设空间位置分析模块；所述图像处理工控机与数据平台连接，数据平台与机器人控制器连接，数据平台存储量产车型既存参数。本专利技术的数据平台，是基于大数据思想搭建，需要具备接入工厂级、行业级数据平台的功能，具备定期或不定期数据升级的自主学习能力，实时接驳互联网获取网络数据的能力，整理总结生产实践数据的能力，向人工智能方向，迎合物联网发展。所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视觉系统的机器人示教方法，其特征在于，借助视觉系统的采集分析、数据平台的匹配优化消除机器人离线程序示教中设备安装误差，具体步骤如下：步骤一，离线程序设计，基于机器人加工系统的3D数模动态仿真生成机器人离线程序；步骤二，设备安装，将机器人及夹具安装设计数据安装到位；离线程序导入机器人控制器；步骤三，粗轨迹运行，控制机器人依据离线程序提供的轨迹运行；步骤四，图像采集，视觉系统跟随机器人粗轨迹移动，采集夹具上安装的工件的深度图像；步骤五，轨迹偏移量计算，视觉系统根据深度图像分析机器人与工件的空间位置关系，通过视觉系统计算出机器人的轨迹偏移量；步骤六，最优轨迹匹配，视觉系统将机器人与工件的轨迹偏移量反馈给数据平台，数据平台通过匹配数据库中存储的加工数据，分析确定最优轨迹；步骤七，轨迹修正参数计算，数据平台对比最优轨迹与粗轨迹的空间偏差，确定轨迹修正参数；步骤八，轨迹修正，数据平台将轨迹修正参数反馈至机器人控制器，由其控制机器人自动优化进行轨迹修正，完成示教。

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉系统的机器人示教方法，其特征在于，借助视觉系统的采集分析、数据平台的匹配优化消除机器人离线程序示教中设备安装误差，具体步骤如下：步骤一，离线程序设计，基于机器人加工系统的3D数模动态仿真生成机器人离线程序；步骤二，设备安装，将机器人及夹具安装设计数据安装到位；离线程序导入机器人控制器；步骤三，粗轨迹运行，控制机器人依据离线程序提供的轨迹运行；步骤四，图像采集，视觉系统跟随机器人粗轨迹移动，采集夹具上安装的工件的深度图像；步骤五，轨迹偏移量计算，视觉系统根据深度图像分析机器人与工件的空间位置关系，通过视觉系统计算出机器人的轨迹偏移量；步骤六，最优轨迹匹配，视觉系统将机器人与工件的轨迹偏移量反馈给数据平台，数据平台通过匹配数据库中存储的加工数据，分析确定最优轨迹；步骤七，轨迹修正参数计算，数据平台对比最优轨迹与粗轨迹...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐浪，
申请(专利权)人：广州瑞松北斗汽车装备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44