本公开提供了一种自动工件定位的方法和装置，包括：根据工件数模的表面图层获取工件数模的源点云，通过工件映射的目标点云与源点云进行配准，获得源点云与目标点云的粗略映射关系，根据粗略映射关系，对点云相机拍照位置重构虚拟点云相机相对于源点云的虚拟拍照位置，在点云相机虚拟拍照位置对工件数模进行虚拟拍照得到虚拟源点云，将虚拟源点云与目标点云重新配准，获得虚拟源点云与目标点云的精确映射关系，根据虚拟源点云与目标点云之间的精确映射关系，执行虚拟机器人基坐标系下的虚拟源点云定位。本申请解决了传统方法在焊接机器人末端加传感器，通过去触碰工件完成定位，导致在实际焊接过程中存在步骤繁琐，定位误差大的问题。的问题。的问题。
【技术实现步骤摘要】
自动工件定位的方法与装置
[0001]本公开涉及工件加工领域，具体涉及一种自动工件定位的方法与装置。
技术介绍
[0002]随着工件加工技术的发展，对工件的加工技术不断的被更新完善，慢慢由单纯的人工加工演化成以自动化、智能化为特征的工件加工技术，加工对象范围，技术水平都有了显著的提高。
[0003]为了不断提高工件加工技术的自动化程度和智能化程度，对工件进行加工的主体，慢慢由人工变成了各种加工工作站或者加工焊接机器人，实现工件加工的全自动化和全自能化，但是在对工件进行全自动化加工和全智能化加工时，首先要进行的就是对工件的定位，只有对工件进行了准确的定位，才能对工件进行更为精确的加工，目前的工件加技术尚不能很好的解决工件的定位问题，只能通过在焊接机器人末端加传感器例如短路传感器，移动焊接机器人去触碰工件才能完成定位，完成整个工件的定位需要大量的时间，且过程繁琐，大大降低了工件的加工效率，增加加工成本。
技术实现思路
[0004]本公开的一个目的在于旨在解决工件定位定位步骤繁琐、效率低的问题。
[0005]根据本公开实施例的一方面，公开了一种自动工件定位的方法，所述方法包括：
[0006]根据工件数模的表面图层获取工件数模的源点云，所述源点云用于表达所述工件数模去除厚度的表面；
[0007]对所述工件映射的目标点云，根据所述源点云进行配准，获得所述源点云与目标点云的粗略映射关系；
[0008]根据所述源点云与所述目标点云之间的粗略映射关系，对点云相机拍照位置重构虚拟点云相机相对于源点云的虚拟拍照位置；
[0009]在虚拟拍照位置对所述工件数模进行虚拟拍照得到虚拟源点云；
[0010]将所述虚拟源点云与目标点云重新配准，获得所述工件数模形成的虚拟源点云与目标点云的精确映射关系；
[0011]根据所述虚拟源点云与所述目标点云之间的精确映射关系，执行虚拟机器人基坐标系下的虚拟源点云定位。
[0012]根据本公开实施例的一方面，公开了根据工件数模的表面图层获取工件数模的源点云，包括：
[0013]根据所述工件数模获得壳文件，从所述壳文件提取得到表面图层文件；
[0014]将所述表面图层文件的格式转化为点云格式；
[0015]去除表面图层点云模型的厚度，得到工件数模的源点云。
[0016]根据本公开实施例的一方面，公开了对所述工件映射的目标点云，根据所述源点云进行配准，获得所述源点云与目标点云的粗略映射关系，包括：
[0017]通过对工件的拍照获取目标点云；
[0018]将所述源点云与目标点云进行配准得到所述源点云和目标点云之间的粗略映射关系，源点云或者目标点云两者中的其中一者根据所述粗略映射关系旋转平移能够与另一者的位置重合。
[0019]根据本公开实施例的一方面，公开了通过对工件的拍照获取目标点云，包括：
[0020]驱动焊接机器人对工件进行拍照，得到在点云相机坐标系下的工件的第一目标点云；
[0021]根据焊接机器人与点云相机的位置关系，对第一目标点云运算得到在焊接机器人基坐标系下所述工件的第二目标点云。
[0022]根据本公开实施例的一方面，公开了通过对工件的拍照获取目标点云，还包括：
[0023]对所述第二目标点云进行去噪处理，降低密度得到目标点云。
[0024]根据本公开实施例的一方面，公开了根据所述源点云与所述目标点云之间的粗略映射关系，对所述点云相机的位置重构虚拟点云相机相对于源点云的虚拟拍照位置，包括：
[0025]根据点云相机与工件目标点云的位置关系，获取焊接机器人基坐标系下焊接机器人拍照位置与工件的位置关系；
[0026]对所述焊接机器人拍照位置与工件的位置关系，根据所述粗略映射关系转换得到工件数模与其对应的虚拟拍照位置。
[0027]根据本公开实施例的一方面，公开了根据所述虚拟源点云与所述目标点云之间的精确映射关系，执行虚拟机器人基坐标系下的虚拟源点云定位，包括：
[0028]根据所述虚拟源点云与所述目标点云之间的精确映射关系，与焊接机器人的位置，重构虚拟机器人相对于虚拟源点云的位置获得所述虚拟机器人与虚拟源点云的位置关系；
[0029]根据虚拟机器人与虚拟源点云的位置关系，完成在虚拟机器人基坐标系下，对所述虚拟源点云的定位。
[0030]根据本公开实施例的一方面，公开了一种自动工件定位装置，所述装置包括：
[0031]点云获取模块：根据工件数模的表面图层获取工件数模的源点云，所述源点云用于表达所述工件数模去除厚度的表面；
[0032]配准模块：对工件映射的目标点云，根据源点云进行配准，获得源点云与目标点云的粗略映射关系；
[0033]定位模块：根据源点云与目标点云之间的粗略映射关系，对点云相机拍照位置重构虚拟点云相机相对于源点云的虚拟拍照位置；
[0034]拍照模块：在虚拟拍照位置对工件数模进行虚拟拍照得到虚拟源点云；
[0035]第二配准模块：将所述虚拟源点云与目标点云重新配准，获得所述工件数模形成的虚拟源点云与目标点云的精确映射关系；
[0036]第二定位模块：根据虚拟源点云与目标点云之间的精确映射关系，执行虚拟机器人基坐标系下的虚拟源点云定位。
[0037]根据本公开实施例的一方面，公开了点云获取模块，包括：
[0038]提取模块：根据工件数模获得壳文件，从壳文件提取得到表面图层文件；
[0039]转化模块：将所述表面图层文件的格式转化为点云格式；
[0040]厚度去除模块：去除表面图层点云模型的厚度，得到工件数模的源点云。
[0041]根据本公开实施例的一方面，公开了一种自动工件定位装置，包括：焊接机器人、机械臂、点云相机以及存储器、处理器，所述焊接机器人通过与之连接的机械臂，对机械臂末端的点云相机进行移动，所述焊接机器人与点云相机实现工件的自动定位，所述存储器用于存储有移动终端可读指令；
[0042]与所述存储器电信号连接的所述处理器读取存储器存储的焊接机器人可读指令，以执行前述任意权利要求。
[0043]在本申请实施例中，为实现快速、便捷、准确的对工件进行定位和加工，将首先通过工件数模得到其所对应且去除数模厚度的源点云，将工件数模的源点云与工件映射的目标点云进行配准，得到源点云与目标点云的粗略映射关系，由此即可根据粗略映射关系对点云相机拍照位置重构虚拟点云相机相对于源点云的虚拟拍照位置，在虚拟拍照位置对工件数模进行拍照获取虚拟源点云，将虚拟源点云与目标点云进行重新配准，得到虚拟源点云与目标点云的精确映射关系，最终根据精确映射关系，获取在虚拟机器人基坐标系下的虚拟源点云定位，从而能够在数模空间中构建与现实空间中一致的，焊接机器人与工件的位置关系，将数模空间中的虚拟机器人对工件数模的操作通过精确映射关系映射到现实空间中，完成对工件的加工。不必在现实空间中，通过人工对工件进行定位，大大减少了实际操作时本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自动工件定位的方法，其特征在于，所述方法包括：根据工件数模的表面图层获取工件数模的源点云，所述源点云用于表达所述工件数模去除厚度的表面；对所述工件映射的目标点云，根据所述源点云进行配准，获得所述源点云与目标点云的粗略映射关系；根据所述源点云与所述目标点云之间的粗略映射关系，对点云相机拍照位置重构虚拟点云相机相对于源点云的虚拟拍照位置；在虚拟拍照位置对所述工件数模进行虚拟拍照得到虚拟源点云；将所述虚拟源点云与目标点云重新配准，获得所述工件数模形成的虚拟源点云与目标点云的精确映射关系；根据所述虚拟源点云与所述目标点云之间的精确映射关系，执行虚拟机器人基坐标系下的虚拟源点云定位。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据工件数模的表面图层获取工件数模的源点云，包括：根据所述工件数模获得壳文件，从所述壳文件提取得到表面图层文件；将所述表面图层文件的格式转化为点云格式；去除表面图层点云模型的厚度，得到工件数模的源点云。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述工件映射的目标点云，根据所述源点云进行配准，获得所述源点云与目标点云的粗略映射关系，包括：通过对工件的拍照获取目标点云；将所述源点云与目标点云进行配准得到所述源点云和目标点云之间的粗略映射关系，源点云或者目标点云两者中的其中一者根据所述粗略映射关系旋转平移能够与另一者的位置重合。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过对工件的拍照获取目标点云，包括：驱动焊接机器人对工件进行拍照，得到在点云相机坐标系下的工件的第一目标点云；根据焊接机器人与点云相机的位置关系，对第一目标点云运算得到在焊接机器人基坐标系下所述工件的第二目标点云。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过对工件的拍照获取目标点云，还包括：对所述第二目标点云进行去噪处理，降低密度得到目标点云。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述源点云与所述目标点云之间的粗略映射关系，对所述点云相机的位置重构虚拟点云相机相对于源点云的虚拟拍照位置，包括：根据点云相机与工件目标点云的位置关系，获取焊接机器人基坐标系下焊接机...
【专利技术属性】
技术研发人员：许曦，张兆彪，李俊渊，高建文，
申请(专利权)人：中集集团集装箱控股有限公司中国国际海运集装箱集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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