一种基于视觉定位的复合材料三通管件打磨系统技术方案

技术编号:42316133 阅读:19 留言:0更新日期:2024-08-14 15:58
本发明专利技术公开了一种基于视觉引导的复合材料三通管件打磨系统,包括可旋转的主轴、包含力传感器的打磨装置、深度相机、打磨机器人、上位机,具体包含以下步骤:打磨机器人携带深度相机自动寻找图像采集最优位姿,安装在打磨机器人上的深度相机采集固定在主轴上的复合材料三通管件的图像信息并发送至上位机,上位机通过YOLOv8‑CGF视觉识别算法处理图像信息并计算管件中心点坐标、位姿,控制打磨机器人带动包含力传感器的打磨装置按照设计的打磨方法对复合材料三通管件进行打磨。本发明专利技术实现了不同尺寸的复合材料三通管件的精确定位和表面自动打磨,相较于人工打磨,打磨效果更好,更加稳定,可以有效提高打磨的效率和质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料管件打磨领域,特别涉及一种基于视觉定位的复合材料三通管件打磨系统


技术介绍

1、复合材料三通管件具有质量轻、强度高、加工成型方便、耐化学腐蚀、耐候性好、可设计性强等特点,广泛应用于航空航天、汽车、建筑、健身器材等领域。在实际应用中,需要对三通管件表面进行喷涂以及添加保温层等加工工艺,这对三通管件表面有一定的要求。然而,传统的三通管件打磨方法主要是人工打磨,由于人工在打磨时效率较低,且人工打磨可能存在操作失误,导致打磨出的成品质量不一,不利于生产。

2、cn202310094418.2公开了一种面向多型变铸件打磨的结构光三维视觉定位方法,通过视觉定位了多型变铸件的打磨位置,但需要多次对铸件表面进行扫描,从而得到铸件点云模型,运算复杂,所需时间长,本专利技术仅需通过深度相机拍摄三通管件的表面图片,通过视觉识别算法识别出三通管件主管段、支管段管口中心点即可,运算量小且识别快速。

3、cn202211238361.0公开了一种基于3d线激光视觉引导的顶盖钎焊自适应打磨方法,采用了3d激光视觉扫描焊道并对图像进行分割通本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于视觉定位的复合材料三通管件打磨系统,其特征在于,打磨系统包括:可旋转主轴(1)、带有力传感器的打磨装置(3)、深度相机(4)、打磨机器人(5)、机器人底座(6)、上位机(7),包括步骤如下:建立深度相机(4)与打磨装置(3)之间的位姿关系,上位机(7)向打磨机器人(5)发送打磨启动指令,打磨机器人(5)自动寻找图像采集最优位姿,深度相机(4)对固定在主轴(1)上的复合材料三通管件(2)进行图像采集,并将图像信息发送回上位机(7),上位机(7)使用YOLOv8-CGF视觉识别算法确定复合材料三通管件(2)的管口中心点的坐标,通过计算得到复合材料三通管件(2)的当前姿态,主轴(1...

【技术特征摘要】

1.一种基于视觉定位的复合材料三通管件打磨系统,其特征在于,打磨系统包括:可旋转主轴(1)、带有力传感器的打磨装置(3)、深度相机(4)、打磨机器人(5)、机器人底座(6)、上位机(7),包括步骤如下:建立深度相机(4)与打磨装置(3)之间的位姿关系,上位机(7)向打磨机器人(5)发送打磨启动指令,打磨机器人(5)自动寻找图像采集最优位姿,深度相机(4)对固定在主轴(1)上的复合材料三通管件(2)进行图像采集,并将图像信息发送回上位机(7),上位机(7)使用yolov8-cgf视觉识别算法确定复合材料三通管件(2)的管口中心点的坐标,通过计算得到复合材料三通管件(2)的当前姿态,主轴(1)带动复合材料三通管件(2)由当前姿态旋转至预设姿态,根据复合材料三通管件缠绕信息更新模型,确定打磨初始位置并结合打磨方法规划打磨轨迹,上位机(7)控制打磨机器人(5)驱动带有力传感器的打磨装置(3),按照预设的打磨方法对固定在可旋转的主轴(1)上的复合材料三通管件(2)各部分进行打磨。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉定位的复合材料三通管件打磨系统,其特征在于,所述深度相机(4)与打磨装置(3)之间的位姿关系通过以下公式得到:

3.根据权利要求1所述的一种基于视觉定位的复合材料三通管件打磨系统,其特征在于,所述打磨机器人(5)自动寻找图像采集最优位姿方法为:安装在打磨机器人(5)上的深度相机(4)对复合材料三通管件(2)进行图像采集,根据图像信息打磨机器人(5)不断调整位姿直至复合材料三通管件(2)位于深度相机(4)拍摄的图像中心。

4.根据权利要求1所述的一种基于视觉定位的复合材料三通管件打磨系统,其特征在于,yolov8-cgf视觉识别算法为:

5.根据权利要求1所述的一种基于视觉定位的复合材料三通管件打磨系统,其特征在于,使用yolov8-cgf识别复合材料三通管件管口中心点的坐标并计算当前姿态的步骤为:

6.根据权利要求1所述的一种基于视觉定位的复合材料三通管件打磨系统,其特征在于,所述预设姿态为目标坐标系z轴与打磨机器人端部坐标系z轴平行的姿态。

7.根据权利要求1所述的一种基于视觉定位的复合材料三通管件打磨系统,其特征在于,所述根据复合材料三通管件缠绕信息更新模型,其厚度更新计算公式为:

8.根据权利要求1所述的一种基于视觉定位的复合材料三通管件打磨系统,其特征在于,所述打磨方法为将复合材料三通管件划分为四个部分,分别是主管段1(8)、交叉部(9)、支管段(10)和主管段2(11),其中,主管段1(8)和主管段2(11)采用第一种打磨方法,支管段(10)采用第二种打...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨海王浩许家忠尤波李雨珈
申请(专利权)人:哈尔滨理工大学
类型:发明
国别省市:

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