[发明专利]一种基于立体视觉的喷塑机器人

摘要

本发明提供了一种基于立体视觉的喷塑机器人，包括图像获取和处理装置，计算与控制平台，机器人和喷枪装置；通过特殊摄像头采集工件的深度信息，对工件进行三维立体建模，生成喷枪的运动路径与姿态，控制机器人按此路径与姿态运行，喷枪喷出带静电塑粉，完成喷塑粉工作。

主权项

1.一种基于立体视觉的喷塑机器人，其特征在于：包括图像获取和处理装置，计算与控制平台，机器人和喷枪装置；所述图像获取和处理装置包括激光散斑阵列发射装置，立体视觉摄像头，深度信息生成装置，立体视觉处理装置；所述计算与控制平台包括工件三维立体模型融合装置，喷塑路径与法矢量生成装置，机器人运动控制层，人机输入输出接口，喷粉参数控制装置，局域网，远程无线网接口；所述机器人和喷枪装置包括喷枪，多自由度机器人和机器人运动驱动层；其中所述图像获取和处理装置中的所述激光散斑阵列发射装置首先通过激光二极管发射出激光，经过光学镜片变换后，投射到工件上，形成带深度编码信息的激光散斑图，所述立体视觉摄像头拍摄激光散斑图，通过所述深度信息生成装置计算出工件的深度信息，深度信息即工件上各点距离摄像头的距离，立体视觉处理装置根据所述工件的深度信息的集合就可推出工件三维立体形状，进而生成工件的三维立体模型，并发送给计算与控制平台中的所述工件三维立体模型融合装置；所述工件三维立体模型融合装置将得到的所述工件的三维立体模型进行融合计算并发送给所述机器人运动控制层；其方法步骤是：首先对所述立体视觉处理装置生成的所述工件的三维立体模型进行处理，并生成喷塑路径与法矢量；将生成的所述喷塑路径、多自由度机器人的末端、喷枪的枪口的运行轨迹、所述法矢量及所述喷枪的枪口的指向这些信息送到机器人运动控制层，生成所述多自由度机器人各关节的电机的运动参数，再将这些运动参数送到机器人运动驱动层，生成驱动电压电流，并把生成的所述驱动电压电流送给所述多自由度机器人中的各关节的电机，通过所述多自由度机器人中的各关节的电机的运动，所述多自由度机器人整体表现为按生成的所述喷塑路径与法矢量进行运动；所述计算与控制平台中所述人机输入输出接口与人机交互界面相连，喷粉参数控制装置与储粉器、高压气路、喷粉机构相连，所述计算与控制平台中所述局域网与厂级集群监控室相连，通过所述厂级集群监控室，可以知道当前的多自由度机器人是否运行正常，生成速度，维护周期，易损件的剩余工作寿命；远程无线网接口与公司远程服务器相连，由所述公司远程服务器提供数据服务，所述公司远程服务器产生相应的作用为：软件自动升级，发生故障时的远程维护，授权的客户行为统计；所述机器人和喷枪装置中所述机器人运动驱动层与所述计算与控制平台中所述工件三维立体模型融合装置相连，由所述工件三维立体模型融合装置为所述机器人运动驱动层提供三维立体模型，所述机器人运动驱动层与所述多自由度机器人相连，给多自由度机器人提供底层驱动；并由所述多自由度机器人操作所述喷枪进行法矢量运动进行喷塑，即生成所述喷枪的运动路径与姿态，控制所述多自由度机器人按生成的所述路径与姿态进行运行，所述喷枪喷出带静电塑粉，完成喷塑粉工作。