采用机器视觉与光纤陀螺仪配合定位的喷涂示教装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种采用机器视觉与光纤陀螺仪配合定位的喷涂示教装置，包含有示教粉房，示教粉房上设有喷枪装置，示教粉房的侧壁上设有第一摄像头，示教粉房的顶部设有第二摄像头，喷枪装置上设有用于采集示教喷枪姿态的光纤陀螺仪，光纤陀螺仪与外部多轴控制器连接；通过利用第一摄像头和第二摄像头代替现有技术中复杂的机械机构来获取喷枪装置的坐标参数，利用光纤陀螺仪获取喷枪装置的姿态参数，由多轴控制器获取坐标参数和姿态参数后驱动机械手复现示教机构的操作过程，可解决目前多轴机械手示教方式复杂、技术要求高等缺陷，提升多轴机械手喷涂作业方式的灵活性，达到简化示教设备结构、降低生产成本、提高设备灵活度和扩大作业范围的目的。

Spraying and teaching device using machine vision and fiber-optic gyroscope

The utility model discloses a teaching device using machine positioning and fog spraying vision, include teaching the powder room, showing the spray device is provided with a powder room teach, teach the lateral powder room is provided with a first camera, showing the top teaching powder room is provided with second cameras, gun device is used for the acquisition shows fog gun attitude taught fiber optic gyroscope, multi axis controller and external connection; coordinate parameters to obtain the gun device by using the first camera and the second camera instead of the complex mechanical mechanism in the prior art, the attitude parameter acquisition device using optical fiber gyroscope gun, the operation process to obtain the coordinate parameters and pose parameters by multi axis controller after the robot teach reproduction mechanism, can solve the multi axis manipulator teaching method is complex and high technical requirements, improve The flexibility of the multi axis manipulator's spraying mode can simplify the structure of the teaching equipment, reduce the production cost, improve the flexibility of the equipment and expand the scope of operation.

【技术实现步骤摘要】
采用机器视觉与光纤陀螺仪配合定位的喷涂示教装置
本技术涉及一种用于喷涂行业的示教设备，具体涉及一种采用机器视觉与光纤陀螺仪配合定位的喷涂示教装置。
技术介绍
现有技术中喷涂行业中多轴喷涂机械手的应用编程基本是由编程人员通过操控编程器(示教盒)或利用专用的离线编程软件来完成，使用者需要具备较高的知识技能，并要经过专门的训练才能胜任，对编程工程师的岗位依赖性高且操作并不直观，程序设定后不易修改。本公司先前提出的具有半球体作业范围的伸缩式喷涂示教机构(CN201620587905.8)，该示教设备存在结构复杂、成本高、作业范围不足等问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提出了采用机器视觉与光纤陀螺仪配合定位的喷涂示教装置，以达到简化示教设备结构、降低生产成本和扩大作业范围的目的。为达到上述目的，本技术的技术方案如下：一种采用机器视觉与光纤陀螺仪配合定位的喷涂示教装置，包含有示教粉房(1)，所述示教粉房上设有喷枪装置(2)，所述示教粉房的侧壁上设有第一摄像头(3)，所述示教粉房的顶部设有第二摄像头(4)，所述第一摄像头和第二摄像头均与所述喷枪装置相配合，且所述第一摄像头采集所述喷枪装置在XZ平面内的坐标，所述第二摄像头采集所述喷枪装置在XY平面内的坐标，所述喷枪装置上设有用于采集示教喷枪姿态的光纤陀螺仪(5)，所述光纤陀螺仪(5)、第一摄像头(3)和第二摄像头(4)均通过工控主机串口将数据传输给主机，由主机中的图像处理软件对数据进行变换计算后传输给多轴控制器，所述多轴控制器驱动机械手臂复现示教机构操作过程。本技术通过利用第一摄像头和第二摄像头代替现有技术中复杂的机械机构来获取喷枪装置的坐标参数，利用光纤陀螺仪获取喷枪装置的姿态参数，由多轴控制器获取坐标参数和姿态参数后驱动机械手复现示教机构的操作过程，可解决目前多轴机械手示教方式复杂、技术要求高等缺陷，提升多轴机械手喷涂作业方式的灵活性，达到简化示教设备结构、降低生产成本、提高设备灵活度和扩大作业范围的目的。作为优选的，所述第一摄像头(3)通过第一横梁(11)连接在所述示教粉房的侧壁，所述第二摄像头(4)通过第二横梁(12)连接在所述示教粉房的顶部。作为优选的，所述喷枪装置(2)包含有手动喷枪(21)和基板(22)，所述基板通过喷枪夹具(23)连接在所述手动喷枪(21)上，所述光纤陀螺仪(5)设置在所述基板上，所述基板上还设有连杆(24)，所述连杆的底端固定在所述基板上，所述连杆的顶端设有定位球(25)。作为优选的，所述第一摄像头(3)拍摄喷枪装置在XZ平面的图像，通过图像处理软件提取定位球球心的像素坐标，经过变换计算得到定位球在世界坐标系中X、Z坐标；所述第二摄像头(4)拍摄喷枪装置在XY平面的图像，通过图像处理软件提取定位球球心的像素坐标，经过变换计算得到定位球在世界坐标系中X、Y坐标，所述光纤陀螺仪(5)输出喷枪装置的姿态参数。通过第一摄像头和第二摄像头保证了喷枪装置坐标参数的获取的准确性。本技术具有如下优点：1.本技术通过利用第一摄像头和第二摄像头代替现有技术中复杂的机械机构来获取喷枪装置的坐标参数，利用光纤陀螺仪获取喷枪装置的姿态参数，由多轴控制器获取坐标参数和姿态参数后驱动机械手复现示教机构的操作过程，可解决目前多轴机械手示教方式复杂、技术要求高等缺陷，提升多轴机械手喷涂作业方式的灵活性，达到简化示教设备结构、降低生产成本、提高设备灵活度和扩大作业范围的目的。2.本技术通过第一摄像头和第二摄像头保证了喷枪装置坐标参数的获取的准确性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为本技术实施例公开的采用机器视觉与光纤陀螺仪配合定位的喷涂示教装置的结构示意图；图2为本技术实施例公开的采用机器视觉与光纤陀螺仪配合定位的喷涂示教装置中喷枪装置的结构示意图；图中数字和字母所表示的相应部件名称：1.示教粉房11.第一横梁12.第二横梁2.喷枪装置21.手动喷枪22.基板23.喷枪夹具24.连杆25.定位球3.第一摄像头4.第二摄像头5.光纤陀螺仪。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本技术提供了采用机器视觉与光纤陀螺仪配合定位的喷涂示教装置，其工作原理是通过利用第一摄像头和第二摄像头代替现有技术中复杂的机械机构来获取喷枪装置的坐标参数，利用光纤陀螺仪获取喷枪装置的姿态参数，由多轴控制器获取坐标参数和姿态参数后驱动机械手复现示教机构的操作过程，可解决目前多轴机械手示教方式复杂、技术要求高等缺陷，提升多轴机械手喷涂作业方式的灵活性，达到简化示教设备结构、降低生产成本、提高设备灵活度和扩大作业范围的目的。下面结合实施例和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。如图1和图2所示，一种采用机器视觉与光纤陀螺仪配合定位的喷涂示教装置，包含有示教粉房(1)，所述示教粉房上设有喷枪装置(2)，所述示教粉房的侧壁上设有第一摄像头(3)，所述示教粉房的顶部设有第二摄像头(4)，所述第一摄像头和第二摄像头均与所述喷枪装置相配合，且所述第一摄像头采集所述喷枪装置在XZ平面内的坐标，所述第二摄像头采集所述喷枪装置在XY平面内的坐标，所述喷枪装置上设有用于采集示教喷枪姿态的光纤陀螺仪(5)，所述光纤陀螺仪(5)、第一摄像头(3)和第二摄像头(4)均通过工控主机串口将数据传输给主机，由主机中的图像处理软件对数据进行变换计算后传输给多轴控制器，所述多轴控制器驱动机械手臂复现示教机构操作过程。本技术通过利用第一摄像头和第二摄像头代替现有技术中复杂的机械机构来获取喷枪装置的坐标参数，利用光纤陀螺仪获取喷枪装置的姿态参数，由多轴控制器获取坐标参数和姿态参数后驱动机械手复现示教机构的操作过程，可解决目前多轴机械手示教方式复杂、技术要求高等缺陷，提升多轴机械手喷涂作业方式的灵活性，达到简化示教设备结构、降低生产成本、提高设备灵活度和扩大作业范围的目的。值得注意的是，所述第一摄像头(3)通过第一横梁(11)连接在所述示教粉房的侧壁，所述第二摄像头(4)通过第二横梁(12)连接在所述示教粉房的顶部。值得注意的是，所述喷枪装置(2)包含有手动喷枪(21)和基板(22)，所述基板通过喷枪夹具(23)连接在所述手动喷枪(21)上，所述光纤陀螺仪(5)设置在所述基板上，所述基板上还设有连杆(24)，所述连杆的底端固定在所述基板上，所述连杆的顶端设有定位球(25)。值得注意的是，所述第一摄像头(3)拍摄喷枪装置在XZ平面的图像，通过图像处理软件提取定位球球心的像素坐标，经过变换变换计算得到定位球在世界坐标系中X、Z坐标；所述第二摄像头(4)拍摄喷枪装置在XY平面的图像，通过图像处理软件提取定位球球心的像素坐标，经过变换计算得到定位球在世界坐标系中X、Y坐标，所述光纤陀螺仪(5)输出喷枪装置的姿态参数。通过第一摄像头和第二摄像头保证了喷枪装置坐标参数的获取的准确性。本技术的具体使用步骤如下：再如图1和图2所示，在实际使用过程中，将第一摄像头3与第二摄像头4选用相同性能的摄像头，两个摄像头的光轴处于同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用机器视觉与光纤陀螺仪配合定位的喷涂示教装置，其特征在于，包含有示教粉房(1)，所述示教粉房上设有喷枪装置(2)，所述示教粉房的侧壁上设有第一摄像头(3)，所述示教粉房的顶部设有第二摄像头(4)，所述第一摄像头和第二摄像头均与所述喷枪装置相配合，且所述第一摄像头采集所述喷枪装置在XZ平面内的坐标，所述第二摄像头采集所述喷枪装置在XY平面内的坐标，所述喷枪装置上设有用于采集示教喷枪姿态的光纤陀螺仪(5)，所述光纤陀螺仪(5)、第一摄像头(3)和第二摄像头(4)均通过工控主机串口将数据传输给主机，由主机中的图像处理软件对数据进行变换计算后传输给多轴控制器，所述多轴控制器驱动机械手臂复现示教机构操作过程。

【技术特征摘要】
1.一种采用机器视觉与光纤陀螺仪配合定位的喷涂示教装置，其特征在于，包含有示教粉房(1)，所述示教粉房上设有喷枪装置(2)，所述示教粉房的侧壁上设有第一摄像头(3)，所述示教粉房的顶部设有第二摄像头(4)，所述第一摄像头和第二摄像头均与所述喷枪装置相配合，且所述第一摄像头采集所述喷枪装置在XZ平面内的坐标，所述第二摄像头采集所述喷枪装置在XY平面内的坐标，所述喷枪装置上设有用于采集示教喷枪姿态的光纤陀螺仪(5)，所述光纤陀螺仪(5)、第一摄像头(3)和第二摄像头(4)均通过工控主机串口将数据传输给主机，由主机中的图像处理软件对数据进行变换计算后传输给多轴控制器，所述多轴控制器驱动机械手臂复现示教机构操作过程。2.根据权利要求1所述的采用机器视觉与光纤陀螺仪配合定位的喷涂示教装置，其特征在于，所述第一摄像头(3)通过第一横梁(11)连接在所述示教粉房的侧壁，所述第二摄像头(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志斌，刘腾君，金学军，傅正珂，裴翔，王国成，
申请(专利权)人：杭州国辰机器人科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33