一种基于3D视觉定位的轮胎标刻方法技术

本发明专利技术公开了一种基于3D视觉定位的轮胎标刻方法，包括：场景设计模块，所述场景设计模块的上部连接有图像采集模块，所述图像采集模块的侧面设置有中央处理模块，所述中央处理模块的侧面连接有运动控制模块，所述运动控制模块的下部连接有设备管理模块。本发明专利技术首先，基于小孔成像原理通过3D相机获取初始三维点云数据；接着，对采集的点云数据进行体素栅格提高运算速率；然后，将对处理后的点云采集特征存储到哈希表，与库存轮胎信息进行点云匹配，获取轮胎标刻位置；最后，将信息反馈给机器人完成激光标刻。相较于传统的机器视觉，此方法不会局限于轮胎的类型和位姿的不同而无法定位到准确位置，提高了轮胎标刻的效率和准确性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于3D视觉定位的轮胎标刻方法


[0001]本专利技术涉及轮胎标刻方法
，更具体为一种基于3D视觉定位的轮胎标刻方法。

技术介绍

[0002]汽车轮胎是汽车的重要部件之一，它直接与路面接触，和汽车悬架共同来缓和汽车行驶时所受到的冲击，保证汽车有良好的乘座舒适性和行驶平顺性；保证车轮和路面有良好的附着性；提高汽车的牵引性、制动性和通过性；承受着汽车的重量，轮胎在汽车上所起的重要作用越来越受到人们的重视。
[0003]轿车的车轮一般使用子午线轮胎。子午线轮胎的规格包括宽度，高宽比，内径和速度极限符号。以丰田CROWN3.0轿车为例，其轮胎规格是195/65R15，表示轮胎两边侧面之间的宽度是195毫米，65表示高宽比，“R”代表单词RADIAL，表示是子午轮胎。15是轮胎的内径，以英寸计。有些轮胎还注有速度极限符号，分别用P、R、S、T、H、V、Z等字母代表各速度极限值
[0004]汽车轮胎在生产加工中，人们为了规避传统的磨具刻字方法带来的问题，采用激光雕刻机器人进行轮胎标刻，由于轮胎在输送过程以及激光刻字过程中容易发生位置偏移影响轮胎的刻字效率和质量。因此，需要提供一种新的技术方案给予解决。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于3D视觉定位的轮胎标刻方法，解决了汽车轮胎在生产加工中，人们为了规避传统的磨具刻字方法带来的问题，采用激光雕刻机器人进行轮胎标刻，由于轮胎在输送过程以及激光刻字过程中容易发生位置偏移影响轮胎的刻字效率和质量的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于3D视觉定位的轮胎标刻方法，包括：场景设计模块，所述场景设计模块的上部连接有图像采集模块，所述图像采集模块的侧面设置有中央处理模块，所述中央处理模块的侧面连接有运动控制模块，所述运动控制模块的下部连接有设备管理模块。
[0007]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述场景设计模块内包括轮胎固定台，用于轮胎的固定并配合多轴机械臂进行标刻。
[0008]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述图像采集没空看包括3D相机，其位于轮胎固定台的上部，配合移动机构可以进行多方向移动，方便对轮胎进行定位标记。
[0009]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述中央处理模块包括计算机，其可以接收3D相机的三维点云数据；接着，对采集的点云数据进行体素栅格提高运算速率；然后，将对处理后的点云采集特征存储到哈希表，与库存轮胎信息进行点云匹配，获取轮胎标刻位置。
[0010]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述运动控制模块包括控制柜，其与多轴机械臂之间相连接，用于多轴机械臂的多方向旋转和移动。
[0011]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述设备管理模块包括多轴机械臂，多轴机械
臂位于轮胎固定台的侧面，其配合移动机构可以对轮胎进行夹取，实现微调和自动上下料。
[0012]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述3D视觉定位的轮胎标刻方法包括如下步骤：
[0013]步骤1：首先，基于小孔成像原理通过3D相机获取初始三维点云数据；
[0014]步骤2：接着，对采集的点云数据进行体素栅格提高运算速率；
[0015]步骤3：然后，将对处理后的点云采集特征存储到哈希表，与库存轮胎信息进行点云匹配，获取轮胎标刻位置；
[0016]步骤4：最后，将信息反馈给机器人完成激光标刻。相较于传统的机器视觉，此方法不会局限于轮胎的类型和位姿的不同而无法定位到准确位置，提高了轮胎标刻的效率和准确性。
[0017]所述3D视觉定位的轮胎标刻方法还包括如下步骤：
[0018]步骤1：图像处理模块中的3D相机开机，其获取场景模块获取轮胎固定台表面的场景信息，并反馈至处理模块；
[0019]步骤2：通过3D相机获取初始三维点云数据；接着，对采集的点云数据进行体素栅格提高运算速率；然后，将对处理后的点云采集特征存储到哈希表，与库存轮胎信息进行点云匹配；3D相机如果检测到目标，则获取轮胎标刻位置，没有检测到目标，则返回场景获取模块中重新获取；
[0020]步骤3：多种机械臂使能，并控制多轴机械臂运动3D相机获取的标刻位置，通过位置坐标系转换，对机械臂的最优路径进行规划，从而保证准确性，控制机械臂抓取目标轮胎，对目标轮胎进行标刻；
[0021]步骤4：判断是否继续抓取，是则机械臂去使能，重复步骤1、2和3，否则完成标刻。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0023]本专利技术首先，基于小孔成像原理通过3D相机获取初始三维点云数据；接着，对采集的点云数据进行体素栅格提高运算速率；然后，将对处理后的点云采集特征存储到哈希表，与库存轮胎信息进行点云匹配，获取轮胎标刻位置；最后，将信息反馈给机器人完成激光标刻。相较于传统的机器视觉，此方法不会局限于轮胎的类型和位姿的不同而无法定位到准确位置，提高了轮胎标刻的效率和准确性。
附图说明
[0024]图1为本专利技术整体流程示意图；
[0025]图2为本专利技术系统运行流程示意图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：一种基于3D视觉定位的轮胎标刻方法，包括：场景设计模块，所述场景设计模块的上部连接有图像采集模块，所述图像采集模块的侧
面设置有中央处理模块，所述中央处理模块的侧面连接有运动控制模块，所述运动控制模块的下部连接有设备管理模块。
[0028]进一步改进的，如图1所示：所述场景设计模块内包括轮胎固定台，用于轮胎的固定并配合多轴机械臂进行标刻。
[0029]进一步改进的，如图1所示：所述图像采集没空看包括3D相机，其位于轮胎固定台的上部，配合移动机构可以进行多方向移动，方便对轮胎进行定位标记。
[0030]进一步改进的，如图1所示：所述中央处理模块包括计算机，其可以接收3D相机的三维点云数据；接着，对采集的点云数据进行体素栅格提高运算速率；然后，将对处理后的点云采集特征存储到哈希表，与库存轮胎信息进行点云匹配，获取轮胎标刻位置。
[0031]进一步改进的，如图1所示：所述运动控制模块包括控制柜，其与多轴机械臂之间相连接，用于多轴机械臂的多方向旋转和移动。
[0032]进一步改进的，如图1所示：所述设备管理模块包括多轴机械臂，多轴机械臂位于轮胎固定台的侧面，其配合移动机构可以对轮胎进行夹取，实现微调和自动上下料。
[0033]进一步改进的，如图2所示：所述3D视觉定位的轮胎标刻方法包括如下步骤：
[0034]步骤1：首先，基于小孔成像原理通过3D相机获取初始三维点云数据；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于3D视觉定位的轮胎标刻系统，其特征在于：包括：场景设计模块，所述场景设计模块的上部连接有图像采集模块，所述图像采集模块的侧面设置有中央处理模块，所述中央处理模块的侧面连接有运动控制模块，所述运动控制模块的下部连接有设备管理模块。2.根据权利要求1所述的一种基于3D视觉定位的轮胎标刻系统，其特征在于：所述场景设计模块内包括轮胎固定台，用于轮胎的固定并配合多轴机械臂进行标刻。3.根据权利要求1所述的一种基于3D视觉定位的轮胎标刻系统，其特征在于：所述图像采集没空看包括3D相机，其位于轮胎固定台的上部，配合移动机构可以进行多方向移动，方便对轮胎进行定位标记。4.根据权利要求1所述的一种基于3D视觉定位的轮胎标刻系统，其特征在于：所述中央处理模块包括计算机，其可以接收3D相机的三维点云数据；接着，对采集的点云数据进行体素栅格提高运算速率；然后，将对处理后的点云采集特征存储到哈希表，与库存轮胎信息进行点云匹配，获取轮胎标刻位置。5.根据权利要求1所述的一种基于3D视觉定位的轮胎标刻系统，其特征在于：所述运动控制模块包括控制柜，其与多轴机械臂之间相连接，用于多轴机械臂的多方向旋转和移动。6.根据权利要求5所述的一种基于3D视觉定位的轮胎标刻系统，其特征在于：所述设备管理模块包括多轴机械臂，多轴机械臂位于轮胎固定台的侧面，其配合移动机构可以对轮胎进行夹取，实现微调和自动上下料。7.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玮，徐纯杰，万益东，张琦，周廷玉，徐之豪，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：