[发明专利]基于点云与图像匹配的自动喷涂系统及方法

摘要

本发明提供的基于点云与图像匹配的自动喷涂系统，包括三维扫描模块，用于扫描喷涂对象并根据扫描的三维点云数据获取点云模型，轨迹自动规划模块，用于规划位于点云空间的喷涂轨迹，视觉匹配模块，用于获取点云坐标系与喷涂机器人坐标系之间的转换关系，喷涂模块，用于对喷涂对象进行自动喷涂；本发明的有益效果：本发明中的基于点云与图像匹配的自动喷涂系统及方法，通过点云坐标系的机器人喷涂路径自动规划算法，再通过点云与图像匹配算法将点云坐标系与机器人坐标系联系起来，实现了对喷涂对象的自动喷涂，本发明可以在保证喷涂效率的基础上，大大提高喷涂质量，并且减少轨迹规划的计算量，提高了轨迹规划的质量。

主权项

1.一种基于点云与图像匹配的自动喷涂系统，其特征在于：包括三维扫描模块，用于扫描喷涂对象并根据扫描的三维点云数据获取点云模型，轨迹自动规划模块，用于规划基于点云空间的喷涂轨迹，视觉匹配模块，用于获取点云坐标系与喷涂机器人坐标系之间的转换关系，喷涂模块，用于对喷涂对象进行自动喷涂；通过轨迹自动规划模块建立圆柱表面漆膜厚度分布模型，通过一组夹角均为η的平面与点云模型进行求交，获取三维截面轮廓数据，将所述三维截面轮廓数据作为喷涂轨迹，圆柱表面漆膜厚度分布模型表示为：其中，θp为点p和喷枪的连线与喷枪轴线的夹角，hp′为喷枪到平面M1的距离即喷枪圆柱表面的喷涂距离，hp为喷枪到平面M2的距离，αp为喷枪轴线与圆柱表面截面圆心和点p的连线的夹角，β为面o3的法向量与圆柱表面上一微元面o4的法向量n的夹角，β1、β2表示平面喷涂实验数据拟合的得到的β分布函数的分布指数，xp′、y表示喷涂点经过投影后在坐标系中的坐标，a,b为平面单点喷涂实验得到的椭圆喷涂区域的长轴与短轴。