一种复杂曲面工件智能检测机器人及检测方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种复杂曲面工件智能检测机器人及检测方法和应用，通过机器人手眼标定和末端工具标定，实现相机坐标系、机器人坐标系及工具坐标系转换；采用双目视觉多角度采集复杂曲面工件外形轮廓，完成工件模型重建，自动识别待检工件已标记的特征点，从而确定工件位置；裁剪工件重建模型以确定检测区域、识别数据边界，按照检测工艺要求完成检测路径离线规划；再通过EtherCAT总线和TCP/IP协议分别向机器人控制器、机器人末端位姿解算模块发布检测任务和同步参数；按照已规划的检测路径，安装机器人末端的柔性浮动跟随器夹持传感器完成路径规划任务；采用位姿快速解算模块来解算机器人末端工具位姿，同步检测仪器设备并完成检测工作。检测工作。检测工作。

【技术实现步骤摘要】
一种复杂曲面工件智能检测机器人及检测方法和应用


[0001]本专利技术涉及机器人、机器视觉及无损检测的交叉
，尤其涉及一种复杂曲面工件智能检测机器人及检测方法和应用。

技术介绍

[0002]因机器人具有多自由度、低成本等优点，被广泛应用于生产制造行业。目前机器人控制主要采用示教模式和离线编程模式。前者通过示教器向机器人控制器输入待完成任务的空间坐标点，机器人控制器再对相邻点插值，从而实现路径规划；后者先依据工件理论模型进行离线编程，然后通过标定实现机器人与工件位置对准，进而实现机器人路径精准规划，最后完成生产制造任务。但当面对理论模型未知、形貌不规则曲面和高定位精度时（如自动磨抛、喷涂等），这两种方式不能完全适用。
[0003]结构光机器视觉采用激光器向物体表面投射出一定模式光（如条纹等），由相机探测被测物体表面所调制的结构光图像，再依次恢复相位、高度信息，最终实现物体形貌点云测量。结构光机器视觉可快速重建被测物体轮廓形貌、支持多位置多角度形貌拼接，但测量精度低于接触式三坐标测量。
[0004]目前，机器人检测技术受到曲面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复杂曲面工件智能检测机器人的检测方法，其特征在于，采用视觉引导机器人完成复杂曲面工件的无损检测工作：首先机器人手眼标定和末端工具标定，实现相机坐标系、机器人坐标系及工具坐标系转换；然后待检测工件定位和模型重建，采用双目视觉多角度采集复杂曲面工件外形轮廓，完成工件模型重建，自动识别待检工件已标记的特征点，从而确定工件位置；再进行离线路径规划，裁剪已采集的点云数据以确定检测区域、识别数据边界，按照检测工艺要求完成检测路径离线规划；再通过EtherCAT总线和TCP/IP协议分别向机器人控制器、机器人末端位姿解算模块发布检测任务和同步参数；按照已规划的检测路径，安装机器人末端的柔性浮动跟随器和夹持传感器完成路径规划任务；采用位姿快速解算模块来解算机器人末端工具位姿，同步检测仪器设备并完成检测工作。2.根据权利要求1所述的一种复杂曲面工件智能检测机器人的检测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1）、根据需要标定双目相机，确定两相机的内外参数；步骤2）、根据需要标定固定在机器人末端的柔性浮动跟随器，确定工具矩阵；步骤3）、根据实际检测需求，选择对应的传感器及其夹持工装并固定在柔性浮动跟随器末端，再标定工具坐标系，确定坐标变换矩阵；步骤4）、机器人手眼标定，确定手眼变换矩阵；步骤5）、检测路径规划分为待检工件模型已知和未知两种情况；针对工件模型已知的情况，在步骤4）基础上采用双目视觉采集复杂曲面工件外形轮廓并进行特征点识别，进而确定复杂曲面工件实际位姿，再结合工件模型和检测工艺需求进行检测路径规划；针对工件模型未知的情况，在步骤4）基础上双目视觉采集复杂曲面工件外形轮廓及识别特征点，同时对复杂曲面工件进行定位，再根据检测工艺需求进行路径规划；步骤6）、通过TCP/IP协议，工业PC将步骤5）路径规划结果发送给位机器人位姿快速解算模块，解算模块根据路径规划结果设置检测仪器同步参数，包括检测方法、检测模式、检测精度、触发频率；步骤7）、通过EtherCAT总线，工业PC将步骤5）路径规划结果发布给机器人控制器，待接收到工业PC发布的检测命令控制机...

【专利技术属性】
技术研发人员：张博，毛金根，
申请(专利权)人：江苏金晟元控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：