基于三维视觉的机器人涂胶轨迹自动生产方法技术

本发明专利技术公开了一种基于三维视觉的机器人涂胶轨迹自动生产方法，先采用三维相机对需要设置轨迹的待涂胶产品进行三维点云的采集；然后通过参数及对应的一系列计算对采集的数据进行处理，完成待涂胶产品轮廓的识别；最后通过对应待涂胶产品的涂胶工艺要求的轨迹姿态设置来自动计算出机器人涂胶点位以及每个点对应的姿态。本发明专利技术对比人工示教机器人涂胶轨迹的方法更节约人工成本，缩短整体生成周期、提高生产效率需求，工艺变更快捷方便。由于不需要人工示教机器人涂胶轨迹，节省了生产前期的准备时间。

Automatic Manufacturing Method of Robot Gluing Track Based on Three-Dimensional Vision

The invention discloses an automatic production method of robot glue-coating trajectory based on three-dimensional vision. Firstly, three-dimensional camera is used to collect three-dimensional point clouds of glue-coating products which need to set trajectories; then, the collected data are processed through parameters and corresponding series of calculations to complete the recognition of glue-coating product contour; finally, the glue-coating process requirements of glue-coating products are corresponded. The trajectory posture setting is used to automatically calculate the position of the robot gluing point and the corresponding posture of each point. Compared with the manual teaching robot gluing trajectory method, the invention saves labor cost, shortens the overall generation cycle, improves production efficiency demand, and makes process change fast and convenient. Because there is no need for manual teaching robot gluing trajectory, the preparation time in the early stage of production is saved.

【技术实现步骤摘要】
基于三维视觉的机器人涂胶轨迹自动生产方法
本专利技术涉及一种机器人工业自动化轨迹示教方法，具体说是一种基于三维视觉的机器人涂胶轨迹自动生产方法。
技术介绍
随着人民生活水平的提高以及人民审美的与时俱进，制鞋行业产品的更新换代速度日益提高。舒适、美观、不同适用性的客户需求千差万别以及市场竞争全球化，致使开发周期以及供货周期不断缩短。制鞋行业的客户会根据季节、市场审美风向、材料的更新换代等进行订单的更新和增加，且要求供货周期短从而抢占市场先机。因此制鞋行业需要保证更换生产产品的速度快，生产效率高，产能大，但人力成本的增加以及长时间工作致使工人的工作效率下降，促使传统制鞋行业进行自动化升级以适应当前的环境。目前，实现鞋子打底涂胶自动化的处理方法为：在自动化生产线中的涂胶工位采用人工示教机器人涂胶轨迹的方法来完成该工位涂胶轨迹的设置，但鞋子品牌和款式繁多，因此该方法适应性很差。每一款鞋子都需要暂停自动化生产线来示教机器人以设置该款鞋子的所有尺码及其对应的左右脚，这种方法极其耗费时间和人力，因此该种方法无法满足制鞋行业对高产能、高生产效率、生产周期短的要求。除此之外，该方法对鞋子摆放的位置要求本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于三维视觉的机器人涂胶轨迹自动生产方法，其步骤如下：步骤1.使用三维相机获取流水线上喷处理剂/胶水的操作位的待涂胶产品实时三维点云模型数据；步骤2.调试并设置三维图像处理的参数并根据设置的参数对三维点云模型数据进行噪声处理、点云裁剪和过滤不需要的点云数据；该步骤需要调整三维相机的曝光时间、置信度等参数；降噪:通过统计学滤波，在规定邻域范围内去除邻域个数小于所设阈值的点等方法去除噪声点云；点云剪裁:出于减少不必要环境物体的点云从而降低计算量和提升整体效率，将工作区域外的点云即其对应二维图像的内容去除；过滤:由于点云数据信息中包含每个点的法向量信息，且该项目只关注待涂胶产品轮廓，保留点的...

【技术特征摘要】
1.一种基于三维视觉的机器人涂胶轨迹自动生产方法，其步骤如下：步骤1.使用三维相机获取流水线上喷处理剂/胶水的操作位的待涂胶产品实时三维点云模型数据；步骤2.调试并设置三维图像处理的参数并根据设置的参数对三维点云模型数据进行噪声处理、点云裁剪和过滤不需要的点云数据；该步骤需要调整三维相机的曝光时间、置信度等参数；降噪:通过统计学滤波，在规定邻域范围内去除邻域个数小于所设阈值的点等方法去除噪声点云；点云剪裁:出于减少不必要环境物体的点云从而降低计算量和提升整体效率，将工作区域外的点云即其对应二维图像的内容去除；过滤:由于点云数据信息中包含每个点的法向量信息，且该项目只关注待涂胶产品轮廓，保留点的法向量与竖直向量的角度小于所设阈值的点，进一步减少点云量来降低计算量和提升整体效率；步骤3.提取并计算所需的待涂胶产品轮廓数据Up,Un,Ut,Ur其中，Up:提取的待涂胶产品轮廓点的集合；Un:对应待涂胶产品轮廓点的法向集合；Ut:对应待涂胶产品轮廓点的切向集合；Ur:对应待涂胶产品轮廓点的径向集合；Up，Un，Ut，Ur分别对应点位和其对应法向、切向、径向的集合，均通过计算待涂胶产品的三维模型数据得到：法向计算方法:通过指定领域范围内的点或指定最近点数量来拟合平面，计算该拟合平面的平面法向量，该平面法向量即为该点的法向量；切向计算方法:通过拟合所求点及其指定领域范围内的点或指定最近点数量来拟合空间直线，该拟合空间直线在x,y,z方向的分量即为所求点的切向量；径向计算方法:将切向量投射至二维平面，二维平面中径向量与切向量垂直，重新重新投射至三维空间时，x,y分量与二维平面内相同，z分量设置为0；集合内每个点的表示方式如下：A(xa,ya,,za)其中Up中xa为A点的空间坐标x值,ya,为A点的空间坐标y值，za为A点的空间坐标z值；Un，Ut，Ur中xa,ya,,za表示的是空间向量；通过拟合空间曲线的方式来拟合涂胶轨迹点位数据集，然后根据实际产线需求制定喷处理剂/胶水的起喷方向/位置作为机器人运动轨迹中第一点并按顺时针/逆时针方向将其余点位进行排序；经过排序后的空间点位数据集即为初步的涂胶轨迹点位数据集；步骤4.根据该款待涂胶产品的涂胶工艺设置机器人姿态偏移机器人姿态偏移量包括：Zoffset：空间Z方向的位置偏移量；AngleReal：沿待涂胶产...

【专利技术属性】
技术研发人员：章悦晨，王杰高，严律，王明松，
申请(专利权)人：南京埃克里得视觉技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32