专利汇可以提供一种喷涂机器人控制系统及控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种 喷涂 机器人 控制系统及控制方法,属于喷涂 机器人技术 领域, 图像采集 模 块 采集喷涂 工件 的喷涂照片;通过模型对喷涂照片进行分析,确定所述喷涂照片是否符合喷涂标准,并获取不符合喷涂标准的喷涂照片的几何信息;其中,所述模型为通过多组数据使用 机器学习 训练得出的,所述多组数据中的每组数据均包括喷涂工件的喷涂照片和用来标识喷涂照片的标准标识信息;所述控 制模 块用于控制喷涂机器人进行喷涂。本发明采用基于机器学习的方法,针对喷涂工件自动建立对应的喷涂区域模型,可对已喷涂的 位置 进行实时检测,保证了喷涂 质量 ;无需人工干预,降低了喷涂操作人员的技术经验要求。,下面是一种喷涂机器人控制系统及控制方法专利的具体信息内容。
1.一种喷涂机器人控制系统,其特征在于,包括:图像采集模块、判断模块和控制模块;
所述图像采集模块用于根据预设的扫描路径实时扫描喷涂工件,以采集喷涂工件的喷涂照片;
所述判断模块用于通过模型对喷涂照片进行分析,确定所述喷涂照片是否符合喷涂标准,并获取不符合喷涂标准的喷涂照片的几何信息;其中,所述模型为通过多组数据使用机器学习训练得出的,所述多组数据中的每组数据均包括喷涂工件的喷涂照片和用来标识喷涂照片的标准标识信息;
所述控制模块用于对所述几何信息进行优化处理以生成喷涂工件的三维模型,并生成工件和喷涂机器人之间的位置关系,根据工件三维模型自动识别喷涂区域并计算喷涂轨迹,形成喷涂轨迹文件,根据位置关系以及所述喷涂轨迹文件规划喷涂路径,并将所述喷涂路径转换为可执行的代码文件,控制喷涂机器人进行喷涂。
2.根据权利要求1所述的喷涂机器人控制系统,其特征在于:所述控制模块包括图形重建单元、轨迹编程单元、代码生成单元和喷涂单元;
所述图形重建单元用于对所述几何信息进行优化处理以生成工件的三维模型,并生成工件和机器人之间的位置关系,对喷涂照片上喷涂工件某一方位的点云数据进行网格化处理,得到待喷涂工件的部分区域的三维模型;
所述轨迹编程单元用于根据三维模型自动识别喷涂区域并计算喷涂轨迹,形成喷涂轨迹文件,选取三维模型上的一点,规划扫描平面和扫描距离,计算扫描轨迹;
所述代码生成单元用于根据位置关系以及所述喷涂轨迹文件规划喷涂路径,并将所述喷涂路径转换为可执行的代码文件,根据扫描轨迹自动规划扫描路径,并将所述扫描路径转换为机器人可执行的代码文件;
所述喷涂单元用于根据代码生成单元生成的喷涂路径对应的代码文件控制喷涂机器人执行喷涂动作。
3.根据权利要求2所述的喷涂机器人控制系统,其特征在于,所述轨迹编程单元所述轨迹编程单元包括喷涂区域识别模块和喷涂轨迹计算模块;
所述喷涂区域识别模块用于根据三维模型,通过选取喷涂区域颜色特征,优化喷涂区域边界,去除喷涂区域噪声,得到工件喷涂区域三维模型;
所述喷涂轨迹计算模块用于根据喷涂区域识别模块生成的工件喷涂区域的三维模型,设置喷涂工艺参数,根据所述工艺参数自动计算符合工艺要求的喷涂轨迹策略,得到喷涂轨迹文件。
4.根据权利要求3所述的喷涂机器人控制系统,其特征在于,所述代码生成单元还用于采集机器人在喷涂过程中的位姿信息,对整个喷涂过程做实时仿真;所述代码生成单元包括仿真模块和后处理模块;
所述仿真模块用于配置工件与喷涂机器人的位置关系,获取喷涂轨迹计算模块生成的喷涂轨迹文件并进行插补计算,自动规划机器人动作路径,模拟喷涂过程;
所述后处理模块用于将仿真模块产生的动作路径转换成机器人可执行的代码文件。
5.根据权利要求4所述的喷涂机器人控制系统,其特征在于,所述喷涂轨迹包括喷枪与喷涂区域的距离关系,喷枪进入和退出喷涂区域时的位置、方向和速度,喷枪的起喷点和结束喷点,喷涂过程中喷枪的运行速度和喷涂量大小,以及喷枪的喷涂路径。
6.根据权利要求1-5任一项所述的喷涂机器人控制系统,其特征在于,所述图像采集模块为工业相机。
7.一种利用如权利要求1-6任一项所述的控制系统的喷涂机器人控制方法,其特征在于,包括:
获取喷涂工件的喷涂照片;
通过模型对喷涂照片进行分析,确定所述喷涂照片是否符合喷涂标准,并获取不符合喷涂标准的喷涂照片的几何信息;其中,所述模型为通过多组数据使用机器学习训练得出的,所述多组数据中的每组数据均包括喷涂工件的喷涂照片和用来标识喷涂照片的标准标识信息;
对所述几何信息进行优化处理以生成喷涂工件的三维模型,并生成工件和喷涂机器人之间的位置关系,根据工件三维模型自动识别喷涂区域并计算喷涂轨迹,形成喷涂轨迹文件,根据位置关系以及所述喷涂轨迹文件规划喷涂路径,并将所述喷涂路径转换为可执行的代码文件,控制喷涂机器人进行喷涂。
8.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,所述使用多组训练数据训练得到所述模型包括:
将标注有喷涂标准的工件喷涂图像作为训练集;
将训练集进行相应尺寸的裁剪,并转换为tfrecord格式;
训练集经过连续的空洞卷积计算提取细节特征信息,得到预测特征图;
将预测特征图作为ASPP结构的输入,并通过卷积层降低特征维度;
对降低特征维度后的预测特征图做多组采样率不同的空洞卷积,来提取图像的多尺度特征信息;
对细节特征信息和多尺度特征信息进行融合,获得更精确的特征信息,作为解码部分的输入;
改进的Xception网络结构作为解码部分的网络主干,对融合了细节特征信息和多尺度特征信息的特征图上采样恢复到原图尺寸;
导出训练得到的所述模型。
9.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,得到喷涂轨迹文件包括:获取所述三维模型,通过拾取喷涂区域颜色特征,优化喷涂区域边界,去除喷涂区域噪声,得到工件喷涂区域的三维模型;
根据所述工件喷涂区域的三维模型,设置喷涂工艺参数,根据所述工艺参数结合基于喷涂厚度的轨迹规划算法自动计算符合工艺要求的喷涂轨迹策略,得到喷涂轨迹文件。
10.根据权利要求9所述的控制方法,其特征在于,获取可执行的代码文件包括:获取工件与机器人的位置关系,自动搭建虚拟工作平台;所述虚拟工作平台包含了真实工作平台的关键信息,包括机器人模型,喷枪和机器人的位置关系,视觉识别单元和机器人的位置关系和用户坐标系;
获取所述喷涂轨迹文件并进行机器人姿态计算,自动规划机器人动作路径,模拟喷涂过程;
将所述动作路径转换成机器人可执行的代码文件。
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