一种活动式机器人自动喷涂装置、控制系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种活动式机器人自动喷涂装置、控制系统及方法，包括视觉识别单元、主控单元、图形重建单元、轨迹编程单元、喷涂单元和机器人控制单元；视觉识别单元对采集的工件图像信息进行处理，得到几何信息；图形重建单元对工件几何信息进行优化处理，得到工件的网格化三维模型；轨迹编程单元自动识别喷涂区域并计算喷涂轨迹策略，得到喷涂轨迹文件；喷涂单元根据工件与机器人的位置关系和喷涂轨迹文件规划喷涂路径，生成机器人可执行代码；机器人控制单元根据上述代码文件控制工业机器人执行喷涂动作；本发明专利技术采用基于视觉识别的轨迹规划方法，针对待喷涂工件自动规划喷涂轨迹，机器人自动完成喷漆工作，增加了工作柔性，减少了编程工作量。

【技术实现步骤摘要】
一种活动式机器人自动喷涂装置、控制系统及方法
本专利技术属于机器人自动喷涂应用
，更具体地，涉及一种基于视觉识别的活动式机器人自动喷涂装置、控制系统及方法。
技术介绍
表面喷涂是产品加工链中至关重要的一环，而人工喷涂存在一定的缺陷：第一，人工喷涂作业质量不稳定，喷枪设置和工艺参数等诸多因素皆由人工经验决定，导致整个产品的质量参差不齐；第二，为保证喷涂厚度均匀无死角，操作人员会反复施釉，造成了釉料的大量浪费和生产效率低下；第三，喷涂作业环境恶劣，长时间工作对工人身体健康有严重危害。近年来，随着机器人应用的普及、对喷涂产品质量的要求提高和人工成本的不断提高，替代传统手工作业的机器人自动喷涂系统应运而生。喷涂是机器人最重要的应用之一，机器人喷涂技术广泛应用于五金、家私、塑胶、军工、船舶等众多领域。目前的机器人喷涂应用的编程方式主要有示教编程和离线编程两种方式。示教编程：由技术人员通过示教器操纵机器人移动，记录轨迹关键点的机器人关节转角、速度等参数，然后利用示教器存储的示教程序控制机器人自动重复示教轨迹。示教编程过度依赖技术人员的工作经验，示教操作时间长。离线编程：利用计算机辅助制造技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活动式机器人自动喷涂控制系统，其特征在于，包括视觉识别单元、主控单元、图形重建单元、轨迹编程单元和喷涂单元；所述视觉识别单元用于根据预先生成的扫描路径扫描待喷涂工件，以采集工件的图像信息并进行处理，获取待喷涂工件的几何信息；所述主控单元用于实现图形重建单元、轨迹编程单元和喷涂单元的逻辑控制；所述图形重建单元用于对所述几何信息进行优化处理以生成工件的三维模型，并生成工件、视觉识别单元和机器人之间的位置关系；所述轨迹编程单元用于根据图形重建单元生成的工件三维模型自动识别喷涂区域并计算喷涂轨迹，形成喷涂轨迹文件；所述喷涂单元用于根据图形重建单元生成的工件与机器人的位置关系以及所述喷涂轨迹文件规划...

【技术特征摘要】
1.一种活动式机器人自动喷涂控制系统，其特征在于，包括视觉识别单元、主控单元、图形重建单元、轨迹编程单元和喷涂单元；所述视觉识别单元用于根据预先生成的扫描路径扫描待喷涂工件，以采集工件的图像信息并进行处理，获取待喷涂工件的几何信息；所述主控单元用于实现图形重建单元、轨迹编程单元和喷涂单元的逻辑控制；所述图形重建单元用于对所述几何信息进行优化处理以生成工件的三维模型，并生成工件、视觉识别单元和机器人之间的位置关系；所述轨迹编程单元用于根据图形重建单元生成的工件三维模型自动识别喷涂区域并计算喷涂轨迹，形成喷涂轨迹文件；所述喷涂单元用于根据图形重建单元生成的工件与机器人的位置关系以及所述喷涂轨迹文件规划喷涂路径，并将所述喷涂路径转换为机器人可执行的代码文件。2.如权利要求1所述的活动式机器人自动喷涂控制系统，其特征在于，所述图形重建单元用于对视觉识别单元采集的待喷涂工件某一方位的点云数据进行网格化处理，得到待喷涂工件的部分区域的三维模型；所述轨迹编程单元用于选取图形重建单元生成的三维模型上的一点，规划扫描平面和扫描距离，计算扫描轨迹；所述喷涂单元用于根据轨迹编程单元生成的扫描轨迹自动规划扫描路径，并将所述扫描路径转换为机器人可执行的代码文件。3.如权利要求1或2所述的活动式机器人自动喷涂控制系统，其特征在于，还包括机器人控制单元，所述机器人控制单元用于根据喷涂单元生成的扫描路径对应的代码文件控制视觉识别单元根据所述扫描路径自动扫描待喷涂工件；并用于根据喷涂单元生成的喷涂路径对应的代码文件控制工业机器人执行喷涂动作。4.如权利要求3所述的活动式机器人自动喷涂控制系统，其特征在于，所述轨迹编程单元包括相互通信的喷涂区域识别模块和喷涂轨迹计算模块；所述喷涂区域识别模块与图形重建单元具有通讯连接，所述喷涂轨迹计算模块与喷涂单元具有通讯连接；所述喷涂区域识别模块用于根据图形重建单元生成的工件的三维模型，通过选取喷涂区域颜色特征，优化喷涂区域边界，去除喷涂区域噪声，得到工件喷涂区域的三维模型；所述喷涂轨迹计算模块用于根据喷涂区域识别模块生成的工件喷涂区域的三维模型，设置喷涂工艺参数，根据所述工艺参数自动计算符合工艺要求的喷涂轨迹策略，得到喷涂轨迹文件。5.如权利要求3或4所述的活动式机器人自动喷涂控制系统，其特征在于，所述喷涂单元还用于采集机器人在喷涂过程中的位姿信息，对整个喷涂过程做实时仿真；所述喷涂单元包括相互通信的仿真模块和后处理模块；所述仿真模块分别与图形重建单元和喷涂轨迹计算模块具有通讯连接，所述后处理模块与机器人控制单元具有通讯连接；所述仿真模块用于配置工件与机器人的位置关系，获取喷涂轨迹计算模块生成的喷涂轨迹文件并进行插补计算，自动规划机器人动作路径，模拟喷涂过程；所述后处理模块用于将仿真模块产生的动作路径转换成机器人可执行的代码文件。6.如权利要求1所述的活动式机器人自动喷涂控制系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，汪九州，王松，江海清，刘磊，陈飞，
申请(专利权)人：苏州瀚华智造智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32