多红外传感器三维坐标姿态获取技术制造技术

本发明专利技术公开了多红外传感器三维坐标姿态获取技术，利用多红外传感器，设置红外传感器位置数据，建立教导枪模型，基站以一分钟七千五百转的速度发射成一百二十度的扇形范围的红外光束，利用确定标定物放置位置范围，标定物上有红外接收发送器；将教导枪扳机扣动，教导枪的红外接收器反馈接收信号，接收器返回接收到光束的传感器工控机通过已有教导枪模型、基站模型，计算当前教导枪与基站的偏移位置，算出三维坐标；利用获得的三维坐标，通过三维模型对比，计算当前教导枪姿态，将获得的三维坐标与姿态存储到数据库。该技术的开拓必定能给智能焊接行业带来了巨大的冲击，可以节省大量的劳动力与增加机械加工的安全指数。

【技术实现步骤摘要】
多红外传感器三维坐标姿态获取技术
本专利技术涉及红外传感应用技术，特别是涉及多红外传感器三维坐标姿态获取技术。
技术介绍
从国内外研究现状来看，焊接机器人技术研究主要集中在焊缝跟踪技术、离线编程与路径规划技术、多机器人协调控制技术、专用弧焊电源技术、焊接机器人系统仿真技术、机器人用焊接工艺方法、遥控焊接技术、TCP自动校零技术与特种机器人焊接技术九个方面，现有的焊接加工机器人存在一定的弊端，可以说是瓶颈阶段，红外三维测量的开拓必定能给智能焊接行业带来了巨大的冲击，可以节省大量的劳动力与增加机械加工的安全指数，而视觉自动焊接机器人就是突破这个瓶颈的重要技术，目前市场上缺少的正是这样的技术突破，而我们的视觉智能机器人已经向这个方向迈出至关重要的一步。
技术实现思路
(一)解决的技术问题本专利技术针对工业机器人操作，需要专业的操作者去操作机器人的问题。使用多红外传感器获取空间三维坐标与姿态，把教导枪坐标与机器人的坐标结合。通过多红外传感器可以计算出教导枪的空间三维坐标与姿态，并与机器人坐标关联。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：多红外传感器三维坐标姿态获取技术，利用多红外传感器，设置红外传感器位置数据，建立教导枪模型；基站以一分钟七千五百转的速度发射成一百二十度的扇形范围的红外光束；利用步骤S2确定标定物放置位置范围，标定物上有红外接收发送器；将步骤S1的教导枪扳机扣动，教导枪的红外接收器反馈接收信号；接收器返回接收到光束的传感器工控机通过已有教导枪模型、基站模型，计算当前教导枪与基站的偏移位置，算出三维坐标；利用步骤S6获得的三维坐标，通过三维模型对比，计算当前教导枪姿态；将步骤S7获得的三维坐标与姿态存储到数据库。优选的，所述教导枪设有电池、扳机、与三个按键灯，且教导枪是无线的。优选的，所述接收器是红外接收器，且接收器固定安装在工作台三米高、五米远的位置，所述接收器的数量为两组。优选的，所述通过红外传感器采集的信息传递给工控机，工控机对信息进行处理得到教导枪模型、基站模型。优选的，所述根据教导枪模型，基站模型算出三维坐标，通过三维模型对比，计算当前教导枪姿态。(三)有益效果本专利技术提供了多红外传感器三维坐标姿态获取技术，具备以下有益效果：(1)、该技术使用了红外传感器，红外线传感器可以说为与现有结构的传感器同程度的高精度的传感器，并且为与现有相比能够更有效地利用基板空间的传感器，教导枪上红外传感器能够更快捷，更精确的发射出信号和接收信号。(2)、该技术使用红外接收器，能够快速有效的监测到红外传感器的信号，通过两个红外接收器能过更加准确的接收传递信息给工程机。(3)、该技术应用到智能焊接行业必将带来了巨大的冲击，可以节省大量的劳动力与增加机械加工的安全指数，解决了机器的操作难度大等问题。附图说明图1为本专利技术多红外传感器三维坐标姿态获取技术的整体操作原理框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：多红外传感器三维坐标姿态获取技术，利用多红外传感器，设置红外传感器位置数据，建立教导枪模型；基站以一分钟七千五百转的速度发射成一百二十度的扇形范围的红外光束，能够更准确快速的发射光束；利用步骤S2确定标定物放置位置范围，标定物上有红外接收发送器；将步骤S1的教导枪扳机扣动，教导枪的红外接收器反馈接收信号；接收器返回接收到光束的传感器；工控机通过已有教导枪模型、基站模型，计算当前教导枪与基站的偏移位置，算出三维坐标；利用步骤S6获得的三维坐标，通过三维模型对比，计算当前教导枪姿态；将步骤S7获得的三维坐标与姿态存储到数据库，对信息的存储与处理更好。教导枪设有电池、扳机与三个按键灯，且教导枪是无线的，方便操作，安全可靠；接收器是红外接收器，且接收器固定安装在工作台三米高、五米远的位置，接收器的数量为两组，更好的进行信号接收可检测；通过红外传感器采集的信息传递给工控机，工控机对信息进行处理得到教导枪模型、基站模型，信息处理快；根据教导枪模型，基站模型算出三维坐标，通过三维模型对比，计算当前教导枪姿态，计算快，精度高，节约时间。综上所述，把多个传感器装配到教导枪上，并在教导枪上装配电池、芯片等零件，然后将红外接收器固定到操作台固定位置，并把数据连接到工程机的服务器上面，此时操作者将需要焊接的产品放到操作台上，使用教导枪，扣动教导枪扳机，此时标定物上的红外发生器发射光束，教导枪的接收器反馈接收光束，接收器返回接收到的光束的传感器，通过红外接收器接收红外光束，并传递到服务器，工控机通过已有教导枪模型、基站模型，把当前接收到的红外光束的距离和编号进行运算，并通过三维模型对比，计算出当前教导枪的位置与姿态，把三维坐标与姿态存储到工控机服务器数据库，工控机把运动传输到机器人，机器人执行焊接动作，教导枪上面有三个按键，分别是开关按键、配对按键与暂定按键，暂停按键是复合按键，用于操控机器人是否进行焊接，即按一下暂停按键启动机器人操作，再按一下暂停按键就停止机器人操作，终止机器人操作的按钮在工控机软件上，配对按键为确定教导枪和红外接收的信号配对，开关按键是启动和关闭教导枪的按键，确定当前教导枪的位置需要焊接时，按下教导枪的暂停按键，启动机器人对该位置进行焊接处理，当焊接结束时，再按下教导枪的暂停按键，停止机器人操作，这样便可以完成对产品的焊接加工，十分的快捷，精准度高，加工速度快。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”，该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多红外传感器三维坐标姿态获取技术，其特征在于：包括以下步骤：S1：利用多红外传感器，设置红外传感器位置数据，建立教导枪模型；S2：基站以一分钟七千五百转的速度发射成一百二十度的扇形范围的红外光束；S3：利用步骤S2确定标定物放置位置范围，标定物上有红外接收发送器；S4：将步骤S1的教导枪扳机扣动，教导枪的红外接收器反馈接收信号；S5：接收器返回接收到光束的传感器；S6：工控机通过已有教导枪模型、基站模型，计算当前教导枪与基站的偏移位置，算出三维坐标；S7：利用步骤S6获得的三维坐标，通过三维模型对比，计算当前教导枪姿态；S8：将步骤S7获得的三维坐标与姿态存储到数据库。

【技术特征摘要】
1.多红外传感器三维坐标姿态获取技术，其特征在于：包括以下步骤：S1：利用多红外传感器，设置红外传感器位置数据，建立教导枪模型；S2：基站以一分钟七千五百转的速度发射成一百二十度的扇形范围的红外光束；S3：利用步骤S2确定标定物放置位置范围，标定物上有红外接收发送器；S4：将步骤S1的教导枪扳机扣动，教导枪的红外接收器反馈接收信号；S5：接收器返回接收到光束的传感器；S6：工控机通过已有教导枪模型、基站模型，计算当前教导枪与基站的偏移位置，算出三维坐标；S7：利用步骤S6获得的三维坐标，通过三维模型对比，计算当前教导枪姿态；S8：将步骤S7获得的三维坐标与姿态存储到数据库。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷扬帆，
申请(专利权)人：广州市盘古机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44