喷涂机器人天花板作业时AGV行进路径点的计算方法技术

本发明专利技术涉及喷涂机器人技术领域，解决了现有技术中缺少喷涂机器人对于室内天花板喷涂行进路径点自动计算规划的技术问题，尤其涉及一种喷涂机器人天花板作业时AGV行进路径点的计算方法，该方法包括以下步骤：S1、获取室内天花板的平面户型图；S2、将平面户型图分割为等同大小的若干个小矩形工作面；S3、判断每一个小矩形工作面是否为完整工作面。本发明专利技术能够自动生成喷涂机器人对室内天花板喷涂行进路径点的准确坐标，并消除计算过程中容易存在的误差现象，保证对于室内天花板喷涂作业的全面覆盖，从而保证喷涂机器人的正常作业，提高自动化墙面喷涂的效果以及质量。化墙面喷涂的效果以及质量。化墙面喷涂的效果以及质量。

【技术实现步骤摘要】
喷涂机器人天花板作业时AGV行进路径点的计算方法


[0001]本专利技术涉及喷涂机器人
，尤其涉及一种喷涂机器人天花板作业时AGV行进路径点的计算方法。

技术介绍

[0002]目前建筑装修市场上对于室内的天花板喷涂，采用人力的方式工作效率低下，且涂料中含有大量对人体有害的甲醛和苯等有害化学物质，在此情况下，自动喷涂机器人代替人工喷涂作业应用而生。
[0003]而在全自动控制的喷涂机器人的应用中，对于喷涂机器人的作业路径规划主要是通过工作人员计算完成，即根据待喷涂区域的相关参数计算而得出若干个行进路径点。
[0004]然而在实际场景中，由于室内待喷涂天花板的面积较大，在测绘以及计算过程不仅耗时耗力，而且人工计算存在诸多外界影响因素，因此得到的行进路径点容易出现错误以及误差现象，容易导致喷涂机器人在执行喷涂作业时无法保持连续性，同时容易存在天花板喷涂出现无法覆盖全面以及遗漏部分区域的现象。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种喷涂机器人天花板作业时AGV行进路径点的计算方法，解决了现有技术中缺少喷涂机器人对于室内天花板喷涂行进路径点自动计算规划的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种喷涂机器人天花板作业时AGV行进路径点的计算方法，该方法包括以下步骤：S1、获取室内天花板的平面户型图；S2、将平面户型图分割为等同大小的若干个小矩形工作面；S3、判断每一个小矩形工作面是否为完整工作面；若是完整工作面，则进入步骤S5直接计算行进路径点；若否，则进入步骤S4；S4、将不完整工作面补全为完整工作面；S5、计算与完整工作面相对应的行进路径点；S6、根据行进路径点输出喷涂机器人作业的全局路径点。
[0007]进一步地，在步骤S2中，将平面户型图分割为等同大小的若干个小矩形工作面，具体过程包括以下步骤：S21、从平面户型图中提取室内天花板的所有拐点，并比较所有拐点的横坐标x和纵坐标y，选取所有拐点中的最小横坐标、最小纵坐标、最大横坐标以及最大纵坐标；S22、选择一个矩形覆盖整个平面户型图，令点的坐标为
，点的坐标为，点的坐标为，点的坐标为；S23、将矩形按照长为、宽为分割为若干个小矩形工作面。
[0008]进一步地，在步骤S23中，将矩形按照长为、宽为分割为若干个小矩形工作面，具体过程包括以下步骤：S231、令为每个小矩形工作面的有效面积，根据有效面积计算有效面积之和；S232、令为每个小矩形工作面的有效面积，根据有效面积计算有效面积之和；S233、计算矩形的面积；S234、根据有效面积之和、有效面积之和和面积分别计算竖切分割方式中的有效面积占比和横切分割方式中的有效面积占比；S235、根据有效面积占比和有效面积占比确定分割方式；若，则选择横切分割方式按照长为、宽为对矩形分割为若干个小矩形工作面；若，则选择竖切分割方式按照长为、宽为对矩形分割为若干个小矩形工作面。
[0009]进一步地，在步骤S3中，判断每一个小矩形工作面是否为完整工作面，具体过程包括以下步骤：S31、获取小矩形工作面P与墙体所构成拐点的类别，类别分为阳角拐点和阴角拐点；S32、设小矩形工作面P顶点中最小横坐标为，最大横坐标为，最小纵坐标为，最大纵坐标为；S33、判断小矩形工作面P是否不具备完整性；若小矩形工作面P中存在一拐点，使得且，则小矩形工作面P不具备完整性；S34、判断小矩形工作面P为不完整且规则工作面或不完整且不规则工作面。
[0010]进一步地，在步骤S34中，判断小矩形工作面P为不完整且规则工作面或不完整且不规则工作面，具体过程包括以下步骤：S341、令拐点G的下一拐点的坐标为，拐点G的上一拐点的坐标为；
S342、分别计算拐点和G之间的向量以及G和之间的向量；S343、根据向量以及向量判断小矩形工作面P是否为不完整且规则工作面；若拐点G为阴角的拐点，且小矩形工作面P内只含有拐点G，则，小矩形工作面P为不完整且规则工作面；若拐点G为阳角的拐点，无论拐点G的下一拐点是否在小矩形工作面P内，则，小矩形工作面P都为需要进行分割的不完整且不规则工作面；若存在两相邻拐点和，使得线段与小矩形工作面P的边有两个交点，即当且时，或且或；或当且时，或且或，则，小矩形工作面P不具备完整性，为不完整且规则工作面。
[0011]进一步地，在步骤S4中，将不完整工作面补全为完整工作面，具体过程包括以下步骤：S41、将不完整且不规则工作面的小矩形工作面分割为规则的子工作面；S42、将规则的子工作面进行补全为完整工作面。
[0012]进一步地，在步骤S41中，将不完整且不规则工作面的小矩形工作面分割为规则的子工作面，具体过程包括以下步骤：S411、以小矩形工作面的面积区域划定分割范围，分割范围的长为，宽为；S412、根据子工作面的大小确定分割方式，分割方式分为横切分割以及竖切分割；S413、以不完整且不规则工作面为基础，根据分割范围对剩余区域进行再次分割为至少一个规则的子工作面。
[0013]进一步地，在步骤S42中，将规则的子工作面进行补全为完整工作面，具体过程包括以下步骤：S421、令不完整且规则的子工作面左下角顶点A的坐标为，右下角顶点B的坐标为，右上角顶点C的坐标为，左上角D的顶点坐标为；S422、令补全为完整工作面的左下角顶点的坐标为，右下角顶点坐标为，右上角顶点坐标为，左上角顶点坐标为；S423、令完整工作面中至少一个任意的顶点与子工作面中相对应位置的顶点重合
于一原点上；S424、以原点为起点，计算除原点以外三个顶点中任意两个顶点的坐标；S425、根据原点坐标以及任意两个顶点的坐标将子工作面补全为完整工作面。
[0014]进一步地，在步骤S5中，计算与完整工作面相对应的行进路径点，具体过程包括以下步骤：S51、令完整工作面ABCD左下角顶点A的坐标为，右下角顶点B的坐标为，右上角顶点C的坐标为，左上角的顶点坐标为，行进路径点P的坐标为；S52、在线段AB取一点E，令，为喷涂机器人天花板喷涂作业时x方向的最大偏差，，为喷涂机器人天花板喷涂作业时距离工作面长边AB的距离；S53、根据顶点A和顶点B之间的单位向量计算点E的坐标；S54、根据点E的坐标计算得到行进路径点P的坐标；S55、计算喷涂机器人在行进路径点P作业的姿态。
[0015]进一步地，在步骤S53中，根据顶点A和顶点B之间的单位向量计算点E的坐标，具体过程包括以下步骤：S531、计算顶点A和顶点B之间的向量；S532、计算向量的模长，并根据模长计算向量的单位向量；S533、通过单位向量计算点E的坐标。
[0016]借由上述技术方案，本专利技术提供了一种喷涂机器人天花板作业时AGV行进路径点的计算方法，至少具备以下有益效果：1、本专利技术所提供的计算方法能够自动计算出喷涂机器人在对于室内天花板喷涂的行进路径点，用户只需要输入平面户型图，就可以计算出喷涂机器人执行喷涂作业的行进路径点，能够保证室内天花板的每一个角落都能正常进行喷涂作业，消除了人工操作带本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种喷涂机器人天花板作业时AGV行进路径点的计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、获取室内天花板的平面户型图；S2、将平面户型图分割为等同大小的若干个小矩形工作面；S3、判断每一个小矩形工作面是否为完整工作面；若是完整工作面，则进入步骤S5直接计算行进路径点；若否，则进入步骤S4；S4、将不完整工作面补全为完整工作面；S5、计算与完整工作面相对应的行进路径点；S6、根据行进路径点输出喷涂机器人作业的全局路径点。2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于：在步骤S2中，将平面户型图分割为等同大小的若干个小矩形工作面，具体过程包括以下步骤：S21、从平面户型图中提取室内天花板的所有拐点，并比较所有拐点的横坐标x和纵坐标y，选取所有拐点中的最小横坐标、最小纵坐标、最大横坐标以及最大纵坐标；S22、选择一个矩形覆盖整个平面户型图，令点的坐标为，点的坐标为，点的坐标为，点的坐标为；S23、将矩形按照长为、宽为分割为若干个小矩形工作面。3.根据权利要求2所述的计算方法，其特征在于：在步骤S23中，将矩形按照长为、宽为分割为若干个小矩形工作面，具体过程包括以下步骤：S231、令为每个小矩形工作面的有效面积，根据有效面积计算有效面积之和；S232、令为每个小矩形工作面的有效面积，根据有效面积计算有效面积之和；S233、计算矩形的面积；S234、根据有效面积之和、有效面积之和和面积分别计算竖切分割方式中的有效面积占比和横切分割方式中的有效面积占比；S235、根据有效面积占比和有效面积占比确定分割方式；若，则选择横切分割方式按照长为、宽为对矩形分割为若干个小矩形工作面；若，则选择竖切分割方式按照长为、宽为对矩形分割为若干个小矩形工作面。4.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于：在步骤S3中，判断每一个小矩形工作面是否为完整工作面，具体过程包括以下步骤：S31、获取小矩形工作面P与墙体所构成拐点的类别，类别分为阳角拐点和阴角拐点；S32、设小矩形工作面P顶点中最小横坐标为，最大横坐标为，最小纵坐标为，最大纵坐标为；
S33、判断小矩形工作面P是否不具备完整性；若小矩形工作面P中存在一拐点，使得且，则小矩形工作面P不具备完整性；S34、判断小矩形工作面P为不完整且规则工作面或不完整且不规则工作面。5.根据权利要求4所述的计算方法，其特征在于：在步骤S34中，判断小矩形工作面P为不完整且规则工作面或不完整且不规则工作面，具体过程包括以下步骤：S341、令拐点G的下一拐点的坐标为，拐点G的上一拐点的坐标为；S342、分别计算拐点和G之间的向量以及G和之间的向量；S343、根据向量以及向量判断小矩形工作面P是否为不完整且规则工作面；若拐点G为阴角的拐点，且小矩形工作面P内只含有拐点G，则，小...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶继超，张文全，江坤，黄生，笪新，程晓康，张胜利，
申请(专利权)人：安徽同湃特机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：