一种基于机器人模板程序纠偏功能的实现方法技术

本发明专利技术涉及一种基于机器人模板程序纠偏功能的实现方法，具体步骤为：S1、物体识别；S2、模板与偏差计算；S3、机器人轨迹示教编程；S4、TCPIP通讯传输；S5、机器人喷涂；本发明专利技术利用3D线激光扫描物体采集喷涂板件数据进行物体识别；通过模板与偏差计算匹配不同的模板号并计算不同板件相对于模板程序的偏移值；通过机器人轨迹编程实现机器人示教程序的编程；采用TCPIP通讯技术，来传输程序的模板号以及程序的偏差值；通过机器人喷涂实现模板程序增加偏移值后的喷涂；利用视觉与机器人的配合，采用调用程序与添加偏差值的方式实现智能喷涂且喷涂物体可随意摆放、操作简单。操作简单。操作简单。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器人模板程序纠偏功能的实现方法


[0001]本专利技术涉及机器人喷涂加工
，具体是一种基于机器人模板程序纠偏功能的实现方法。

技术介绍

[0002]随着工业化的发展以及国家长期的规划，智能化的工厂发展是必然的趋势，而传统的人工喷涂不仅效率较低，同时对员工的自身健康有着严重的危害，机器人的喷涂可以代替人工实现智能喷涂，解决该问题，而该专利不仅提供了解决复杂板件中的喷涂难题，更重要的是提供了一种更智能的方式来实现；传统的PTP编程或者示教编程也可以解决复杂板件的喷涂问题，但总是对工装的要求非常苛刻，需要板件摆放一致，而该种调用模板和偏差的方式使得板件可随意摆放使得喷涂过程更便捷。
[0003]如中国专利号为202010038079.2的一种基于双线结构光的热轧带钢端部三维轮廓测量方法。所述方法主要采用双线结构光方法对热轧生产线上速度达到120m/min高速运行的带钢端部形状进行三维轮廓测量，包括如下操作步骤：1)系统搭建；2)相机标定；3)光平面标定；4)三维空间坐标求解；5)图片采集预处理；6)光条图像处理；7)建立三角关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器人模板程序纠偏功能的实现方法，其特征在于：其具体步骤如下：S1、物体识别：1.1、点云数据获取：通过相机拍摄线结构光发射器所照射的目标物体，得到物体表面上光条、中心位置的一系列3D坐标；1.2、点云滤波：采用随机采样一致性滤波的算法处理点云数据，实现去噪、平滑、采样、特征提取的功能；1.3、点云特征估计：采用点云局部特征算法、点云的整体特征估计算法来获取点云的表面积、最小外接盒、最大直径、截面曲线；1.4、边缘提取：利用边缘提取、边缘连接、腐蚀、膨胀类算法在扫描相机分割出不同的喷涂表面区域如外边、平面、沟槽类；1.5、点云拟合：根据实际喷涂物体需要喷涂的喷涂区进行点云拟合，拟合出目标物体的位姿；S2、模板与偏差计算：2.1、完成标定板数据采集：确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，并将图像在相机坐标系下的数值转换到机器人坐标系；2.2、记录世界坐标系的数值：用户定义的三维世界的坐标系，描述目标物在真实世界的位置并记录数值；2.3、检测特征点：在图像中检测特征点Harris特征；2.4、解析相机参数值：主要为相机内参、相机外参，具体的实现方式如下；2.4.1、相机标定：从世界坐标系转换为相机坐标系，具体为三维点到三位点的转换，包括R、t类参数，t为相机外参；2.4.2、从相机坐标系转为图像坐标系，具体是三维点到二维点的转换，包括K类参数，K为相机内参；2.4.3、通过张正友标定法，张正友标定法将世界坐标系固定于棋盘格上，则棋盘格上任一点的物理坐标W＝0，由于标定板的世界坐标系是人为事先定义好的，标定板上每一个格子的大小是已知的，能够计算得到每一个角点在世界坐标系下的物理坐标(U,V,W)＝0，利用这些信息：每一个角点的像素坐标(u,v)、每一个角点在世界坐标系下的物理坐标(U,V,W)＝0，来进行相机的标定，获得相机的内外参矩阵、畸变参数；S3、机器人轨迹示教编程；S4、TCPIP通讯传输；S5、机器人喷涂：机器人主要是确定喷涂效果是否满足客户需求，在喷涂过程同时需要考虑喷涂工艺的需求。2.根据权利要求1所述的一种基于机器人模板程序纠偏功能的实现方法，其特征在于：所述的步骤S1中采用线结构光三角测量，通过目标物体与线结构、光成像系统之间做相对运动并在多个不同位置进行拍照、测量，获得目标物体完整的3D表面轮廓。3.根据权利要求1所述的一种基于机器人模板程序纠偏功能的实现方法，其特征在于：所述的步骤S1的1.2中，随机采样一致性算法匹配数据集中随机抽出4个样本并保证这4个样本之间不共线，计算出单应性矩阵，利用这个模型测试所有数据，并计算满足这个模型数据点的个数与投影误差，即代价函数，若此模型为最优模型，则对应的代价函数最小，具体
实现的公式为：p为置信度，正常取值为0.995；w为内点的比例；m为计算模型所需要的最少样本数＝4。4.根据权利要求1所述的一种基于机器人模板程序纠偏功能的实现方法，其特征在于：所述的步骤S1的1.3中，在特征点处建立局部参考系，用邻域点的空间位置信息和几何特征统计信息来描述点云局部特征；采用网格划分法，首先将3D的点云数据集q＝{q1,q2,...q
n
}通过坐标转换化到xy平面上，得到平面内的点集p＝{p1,p2,...,p
n
}，其中q
i
＝(x
i
,y
i
,z
i
)
T
，q
i
＝(x
i
,y
i
)
T
，具体步骤为：首先遍历所有点，得到x
max
,x
min
,y
max
,y
min
建立最小包围盒；网格的边长：计算x和y方向上的网格数：把数据点q
i
＝(x
i
,y
i
,z
i
)
T
放入对应的网格单元(u,v)，则数据点q
i
＝(x
i
,y
i
,z
i
)
T
和(u,v)之间建立了对应的关系。5.根据权利要求1所述的一种基于机器人模板程序纠偏功能的实现方法，其特征在于：所述的步骤S1的1.4中，利用最小分割算法：利用某种方式将两个点分开，算法流程为：1.4.1、将这n个点和父点连接；1.4.2、找到距离最小的两个块，A块中某点与B块中某点距离最小，并连接；1.4.3、重复步骤1.4.2，直至只剩一个块；用点与点之间的欧式距离来构造权值，所有线的权值可映射为线长的函数：目标指...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵闯，郑磊，许鹏，徐强，吕文泰，
申请(专利权)人：埃夫特智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：