[发明专利]一种基于手持示教器的着漆中心点信息的测量方法

说明书

一种基于手持示教器的着漆中心点信息的测量方法，涉及一种着漆中心点信息的测量方法。本发明为了解决目前物体表面三维测量中点状结构光精度有限的问题和单条结构光成本较高、应用受到很大限制的问题。本发首先通过网格结构光投射装置投射2×2的射出网格结构光，将结构光中心点对准工件表面期望着漆中心点，记为表面网格结构光；通过两台照相机分别捕捉表面网格结构光的图像，并对其进行中值滤波和降噪处理，然后将两幅表面结构光的图像进行匹配，并对匹配后图像内的对应的表面网格结构光曲线进行曲线拟合；最后计算结果就是期望的着漆中心点的空间三维坐标，进而得到着漆中心点的三维坐标和法向方向的信息。本发明适用于着漆中心点的测量。

技术领域

本发明涉及一种着漆中心点信息的测量方法。

背景技术

目前的工业中已经开始应用喷漆机器人给工件喷漆，在喷漆机器人给工件喷漆时，会在工件表面形成一个长椭圆形喷漆小区域，称为着漆点。而着漆点的中心位置又称为着漆中心点。对于着漆点的测量是工件表面局部小范围测量，主要是测量着漆中心点位置的空间三维坐标和法向法向。

工业喷漆要求喷漆机器人的喷枪位于着漆中心点位置上方，并且姿态是基本垂直于工件表面。如此的喷漆机器人位姿才能保证良好喷漆的效果。而获得着漆中心点的三维坐标和法向方向后才能使喷漆机器人保持最佳的喷漆位姿，所以测量着漆中心点位置信息对于工业喷漆十分必要。

目前对于物体表面三维测量分为接触式和非接触式测量。

接触式测量，如三维坐标仪等复杂的精密机械机构，存在划伤工件表面或者探头磨损等问题，操作过程繁琐，效率低下，成本高而且不适用于环境恶劣的工业现场。

非接触测量有主要有两类方法：视觉的测量方法和结构光的测量方法。其中，视觉测量受环境影响较大，在喷漆作业中受影响严重。而结构光使用人工光源投射测量，抗扰性强，算法和计算较视觉测量也更为简单。

常见的结构光测量方法大多使用的是点状结构光或者单条线结构光。点状结构光获取信息量少，精度有限。单条结构光获取信息量较大，计算难度也没有大幅增加，但其需要辅助的一维运动机构实现对物体表面的扫描，在实际的工业应用中不但会增加很多成本开支，其使用也受到很大限制。

发明内容

本发明为了解决目前物体表面三维测量中点状结构光精度有限的问题和单条结构光成本较高、应用受到很大限制的问题。

一种基于手持示教器的着漆中心点信息的测量方法，是通过基于手持示教器摄像装置实现的，所述的手持示教器摄像装置包括计算机、网格结构光投射装置、两台照相机、手持示教器和手柄；手柄设置在手持示教器底端上，网格结构光投射装置设置在手持示教器上端的中央处，两台照相机分别设置在手持示教器上端的两侧，分别记为左照相机和右照相机；网格结构光投射装置投射光线的一侧和照相机的镜头侧同向设置；手持示教器分别与计算机、两台照相机信号连接；

本发明所述的测量方法包括以下步骤：

步骤1、将网格结构光投射装置的结构光调整为2×2的网格结构光，记为射出网格结构光，将2×2的射出网格结构光的四格对应九个点逐行顺序依次标记为点(1)至点(9)；九个点形成六条直线，分别为直线(1-2-3)、直线(4-5-6)、直线(7-8-9)、直线(1-4-7)、直线(2-5-8)和直线(3-6-9)；角点是射出网格结构光形成网格的顶点，对应的角点为点(1)、点(3)、点(7)、点(9)；