【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的机器人缝制方法
本专利技术涉及工业机器人
,特别涉及一种基于机器视觉的机器人缝制方法。
技术介绍
服装产业一直是劳动密集型行业,对该产业进行自动化改造具有非常大的前景,可以极大的提高效率以及节约成本。但是由于布料具有材质多样性、形状多样性以及柔软性等特点,服装行业的自动化生产一直是历史难题。然而通过不断摸索以及多自由度机器人和机器视觉的不断发展,对于某些特定种类的布料和缝制场景,利用机器人进行缝纫已有一些解决方法和成功案例。德国KSL公司研制了基于工业机器人和单面缝纫机的复合材料缝合系统,在多个行业领域进行了应用并取得了成功。单面缝纫机位于工业机器人末端,通过示教工业机器人的方式确定缝纫点。然而由于缝纫点是逐个示教出来的,所以这种方式编程效率较低,灵活性较差。并且,现有技术还提出一种三维复合材料预制件缝合系统。通过结构光视觉传感器来拍摄缝合处的图像,并通过一系列图像处理的方式检测缝合的特征点,经过计算处理后通过串口通信将位置和姿态发送给六轴机器人。然而该方法需要激光发生器,具有较高的成本,对于可以当作类似平面的布料无需如此复杂的视觉传感器。且进行非缝合缝纫任务时,该方案提出的视觉处理方法可能会失效,例如需要在布料的边缘处缝一条花边时,需要视觉算法识别单片布料的边缘。此外,现有方式还提出了一种通过实时补偿轨迹的方法来弥补上料的位置偏差。然而这种方法也需要激光发生器,成本较高。且由于是实时补偿,所以要求视觉系统的计算速度比较快,也增加了成本。一般情况下,工厂的生产具有大量重复性,在工差合理的情况下,对相同型号的布料进行同样的轨迹规划和补 ...
【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的机器人缝制方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤S1,准备工作,搭建工作台并安装配置相机系统、图像处理系统、缝纫机、上料设备、布料抓取装置、下料箱、机器人;步骤S2,在正常工作之前,对参数进行设置:对相机内参和外参进行标定;通过手眼标定确定相机坐标系和世界坐标系之间的相对关系、安装在机器人末端的布料抓取装置抓取布料时的位姿、机器人的缝纫轨迹、缝纫机的位置;步骤S3,在上述参数设置完成后,执行正常工作,包括:由上料装置每次取一块待缝纫布料放置于工作台区域中的相机视野范围中,由相机系统拍照获得布料的图像,其中,图像中包括缝纫样式所在的部位,经图像处理系统对图像进行处理,得到布料的型号和位姿发送至机器人控制器,由所述机器人控制器控制所述机器人拖动布料运送至缝纫机进行缝纫。
【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的机器人缝制方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤S1,准备工作,搭建工作台并安装配置相机系统、图像处理系统、缝纫机、上料设备、布料抓取装置、下料箱、机器人;步骤S2,在正常工作之前,对参数进行设置:对相机内参和外参进行标定;通过手眼标定确定相机坐标系和世界坐标系之间的相对关系、安装在机器人末端的布料抓取装置抓取布料时的位姿、机器人的缝纫轨迹、缝纫机的位置;步骤S3,在上述参数设置完成后,执行正常工作,包括:由上料装置每次取一块待缝纫布料放置于工作台区域中的相机视野范围中,由相机系统拍照获得布料的图像,其中,图像中包括缝纫样式所在的部位,经图像处理系统对图像进行处理,得到布料的型号和位姿发送至机器人控制器,由所述机器人控制器控制所述机器人拖动布料运送至缝纫机进行缝纫。2.如权利要求1所述的基于机器视觉的机器人缝制方法,其特征在于,在所述步骤S1中,所述工作台的上表面为平整的平面,所述工作台上的平面区域为嵌入在平面中的平板,所述上料设备所上的料为待缝纫的布片,上料起始位置为上料箱;所述缝纫机安装在工作台的第一方位,所述缝纫机缝纫平面与工作台上表面平行,所述机器人安装在工作台的第二方位,机器人的末端安装有所述布料抓取装置,所述下料箱安装在工作台的第三方位。3.如权利要求1所述的基于机器视觉的机器人缝制方法,其特征在于,在所述步骤S1中,所述工作台的平面下方有支撑上述平面的机构,机构最下方有4个转动轮,分布在工作台最下方的4个角,转动轮上安装有转动控制机构;转动轮上方的机构上有旋钮机构,通过旋钮机构可以控制工作台平面距离地面的高度以及与水平面所成的角度。4.如权利要求1所述的基于机器视觉的机器人缝制方法,其特征在于,在所述步骤S1中,所述相机系统包括相机、光源、相机电源线,其中,所述相机安装在工作台平面区域上方,相机镜头轴线与工作台平面垂直,相机视野范围包括平工作台平面区域的全部或部分,所述图像处理系统包括图像处理器、电源线、通信线缆和人机交互设备,通过通信线缆连接所述图像处理器和机器人控制器,以及图像处理器和人机交互设备,并通过所述通信线缆连接在相机和图像处理器。5.如权利要求1所述的基于机器视觉的机器人缝制方法,其特征在于,在所述步骤S2中,确定安装在机器人末端的布料抓取装置抓取布料的位姿,包括:1)选取布料上一点作为布料坐标系的原点,在布料平面上选取两个正交方向分别作为布料坐标系的x轴和y轴,确定布料坐标系;2)选取布料抓取装置上一点作为布料抓取装置坐标系的原点,在布料抓取装...
【专利技术属性】
技术研发人员:张彪,袁顺宁,李东海,韩建欢,曹华,韩峰涛,
申请(专利权)人:珞石山东智能科技有限公司,
类型:发明
国别省市:山东,37
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