[发明专利]一种基于多个3D视觉的汽车喷涂轨迹生成方法

权利要求书

1.一种基于多个3D视觉的汽车喷涂轨迹生成方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1，系统组件搭建；

a、准备系统组件搭建所需要的装置设备；设备包括但不限于工控机、显示器、控制电柜、多个3D视觉相机，3D视觉包含双目视觉，3D结构光或TOF3D相机的多种或一种；

b、将多个3D视觉相机分别安装在喷漆房的各个位置，确保每个3D视觉相机组成的视野能完全覆盖整个汽车；分别将多个3D相机连接到工控机；

c、分别将多个3D视觉相机连接到工控机，系统组件搭建完成；

S2，多个3D视觉的标定；

a、步骤S1，c完成后，启用一号3D视觉相机进行拍照并且识别特征点；

b、记录一号3D视觉相机的特征点位置；

c、将步骤S2，a-b得到的数据进行数据保存；

d、数据保存完成后，启用二号3D视觉相机进行拍照并且识别特征点；

e、记录二号3D视觉相机的特征点位置；

f、将二号3D视觉相机得到的特征点数据进行保存；

g、计算3D视觉相机之间的旋转矩阵；

h、对步骤S2，g中得到的旋转矩阵数据进行参数保存，标定结束；

S3，3D视觉相机的手眼标定；

a、3D视觉相机安装完成后，将标定板放置在机器人的视野范围内，保证3D视觉相机的正常标定调试工作；

b、使机器人移动至标定板特征点位置，并且记录机器人的当前位置数据信息；

c、数据记录完成后3D视觉相机拍照识别特征点，并且记录特征点的具体位置数据信息；

d、上述步骤完成后人工计算机器人与3D视觉相机之间的旋转矩阵；

e、当步骤S2，d计算完成后，将得到的旋转矩阵数值进行数据参数保存，手眼标定结束；

S4、3D视觉相机拍照；

a、当步骤S3整体子步骤全部完成后，将需要进行喷漆的汽车开入3D视觉相机的拍照视野范围内；

b、多个3D视觉相机进行拍照获取点云数据信息，并且进行滤波处理；

S5，点云数据转换；

a、利用计算得到各个3D相机相对于第一个3D视觉相机的坐标转换关系；

b、将所有点云数据转换到第一个3D相机坐标系内，转换以后，得到汽车整车的外形点云数据；

S6，点云数据显示；

a、将步骤S5，b中得到整车的点云数据进行拼接；

b、将步骤S6，a中得到的拼接后的点云数据信息传输至3D视觉软件上；

c、使用3D视觉软件进行显示查看，检查整车的点云数据拼接是否完整，若出现拼接遗漏则重复步骤S6，a-b；

S7，喷涂区域确认；

a、若需要进行整车喷漆，则3D视觉软件根据整车的点云数据生产整车喷漆路径，若需要进行单块或者多块的钣金喷漆，则工作人员通过鼠标进行操作，将不需要喷涂的区域以多点连续选择的方式，形成闭合空间区域，通过点云切割的算法，将不需要喷涂的区域过滤掉，生产单块或者多块的钣金喷漆路径；

b、将步骤S7，a中得到的整车或者单块钣金喷漆路径数据进行发送；

S8，数据传输与执行；

a、数据接收终端对发送的整车或者单块钣金喷漆路径数据进行接收；

b、数据接收终端发出整车或者单块钣金喷漆路径数据的数据信息，机器人读取并执行喷漆操作。

2.根据权利要求1所述的一种基于多个3D视觉的汽车喷涂轨迹生成方法，其特征在于：所述步骤S1，a中机器人为六轴夹具机器人。

3.根据权利要求1所述的一种基于多个3D视觉的汽车喷涂轨迹生成方法，其特征在于：所述步骤S3，b中，机器人在进行移动时，需在标定板内移动不同位置，并且进行数据记录工作。

4.根据权利要求1所述的一种基于多个3D视觉的汽车喷涂轨迹生成方法，其特征在于：所述步骤S3，b中，机器人在移动时的位置特征点为9组，同时利用最小二乘法进行数据计算，并且得到机器人坐标系和3D视觉坐标系的转换关系。

5.根据权利要求1所述的一种基于多个3D视觉的汽车喷涂轨迹生成方法，其特征在于：所述步骤S4，d中，点云数据信息为X、Y、Z轴的坐标信息和RGB值。