CN113199471B - 一种基于3d视觉对机械手双tcp点胶路径规划的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种基于3D视觉对机械手双TCP点胶路径规划的方法，包括如下步骤：步骤一：在机械手上安装两个点胶头，并建立工具坐标系；步骤二：3D视觉处理系统与机械手上建立的工具坐标系进行手眼标定；步骤三：3D视觉处理系统基于实物扫描生成双TCP执行轨迹路径；步骤四：机械手根据执行轨迹去执行喷涂工作；通过本发明提出的方法使得一个机械手能够同时控制两个点胶头进行喷涂作业，提高了生产效率，节省了生产成本。

Description

一种基于3D视觉对机械手双TCP点胶路径规划的方法
技术领域
本发明涉及自动化加工技术领域，尤其涉及一种基于3D视觉对机械手双TCP点胶路径规划的方法。
背景技术
目前在自动化生产过程中，机械人对单一产品表面需要进行两种喷涂处理时，现有解决方法是使用两台机器人分别进行轨迹路径示教，然后在两台机器人上分别安装不同的点胶头进行喷涂，使用该方法解决这种问题时需要两台机器人协调作业，便需要对两台机器人进行喷涂路径示教，两台机器人之间的执行轨迹路径示教会花费大量时间，而且使用两台机器人完成产品的加工会增加生产成本。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种基于3D视觉对机械手双TCP点胶路径规划的方法。
本发明通过以下技术方案实现的：
本发明提出一种基于3D视觉对机械手双TCP点胶路径规划的方法，包括如下步骤：
步骤一：在机械手上安装两个点胶头，并建立工具坐标系；
步骤二：3D视觉处理系统与机械手上建立的工具坐标系进行手眼标定；
步骤三：3D视觉处理系统基于实物扫描生成双TCP执行轨迹路径；
步骤四：机械手根据执行轨迹去执行喷涂工作。
进一步的，步骤一中安装在机械手上的两个点胶头中，以一个点胶头为主体，另一个点胶头与主体点胶头的X轴方向保持一个固定的距离，并在主体点胶头的末端建立工具坐标系。
进一步的，步骤二是将3D视觉处理系统内的3D图像坐标系与机械手上建立的工具坐标系进行统一，采用模型匹配法计算出3D图像坐标系与工具坐标系的转换关系。
进一步的，步骤三中3D视觉处理系统使用3D相机对固定区域产品进行扫描生成主体点胶头的喷胶轨迹路径，根据实际另一个点胶头与主体点胶头之间距离通过工具坐标系RZ角度旋转使另一个点胶头与主体点胶头处于同一路径以达到3D视觉处理系统生成的主体点胶头轨迹可同时控制两个点胶头喷涂路径。
本发明的有益效果：
本发明提出的基于3D视觉对机械手双TCP点胶路径规划的方法通过在单个机械手上安装两个点胶头，3D视觉处理系统使用3D相机对固定区域产品进行扫描生成主体点胶头的喷胶轨迹路径，并通过计算转换生成另一个点胶头的喷胶轨迹，从而使得这个机械手具有两种不同的喷涂处理产品的操作功能，解决了生产过程中同一产品需进行两次处理需要使用两台机器人协作配合作业或单一机器人进行两次喷涂作业的问题，从根本上减少了机器人的使用数量，节省了加工成本，并且节省了不同机器人的轨迹示教时间，增加了生产效率。
附图说明
图1为本发明的基于3D视觉对机械手双TCP点胶路径规划的方法的流程图。
具体实施方式
为了更加清楚完整的说明本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步说明。
请参考图1，本发明提出一种基于3D视觉对机械手双TCP点胶路径规划的方法，包括如下步骤：
步骤一：在机械手上安装两个点胶头，并建立工具坐标系；步骤一中安装在机械手上的两个点胶头中，以一个点胶头为主体，另一个点胶头与主体点胶头的X轴方向保持一个固定的距离，并在主体点胶头的末端建立工具坐标系。
步骤二：3D视觉处理系统与机械手上建立的工具坐标系进行手眼标定；步骤二是将3D视觉处理系统内的3D图像坐标系与机械手上建立的工具坐标系进行统一，采用模型匹配法计算出3D图像坐标系与工具坐标系的转换关系。
步骤三：3D视觉处理系统基于实物扫描生成双TCP执行轨迹路径；步骤三中3D视觉处理系统使用3D相机对固定区域产品进行扫描生成主体点胶头的喷胶轨迹路径，根据实际另一个点胶头与主体点胶头之间距离通过工具坐标系RZ角度旋转使另一个点胶头与主体点胶头处于同一路径以达到3D视觉处理系统生成的主体点胶头轨迹可同时控制两个点胶头喷涂路径。
步骤四：机械手根据执行轨迹去执行喷涂工作。
在本实施方式中，基于3D视觉对机械手双TCP点胶路径规划的方法主要是在加工的机械手上行安装了两个点胶头，主体点胶头的末端在实际空间中设置一个空间坐标系，即为工具坐标系，在坐标系的X轴方向固定另外一个点胶头，该点胶头与主体点胶头保持一个固定的距离。首先使用3D视觉处理系统的3D相机对主体点胶头的喷胶轨迹路径进行扫描并记录下来，然后通过主体点胶头和另一个点胶头在X轴上的距离通过工具坐标系RZ角度旋转、3D视觉处理系统内的坐标计算软件进行坐标和轨迹路径的转换，从而得出另一个点胶头的喷涂路径。这样即可在同一个机器手上实现两个点胶头，两种工作喷涂路径，使得这个机械手具有两种不同的喷涂作业能力。
当然，本发明还可有其它多种实施方式，基于本实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。

Claims (2)

1.一种基于3D视觉对机械手双TCP点胶路径规划的方法，其特征在于，所述基于3D视觉对机械手双TCP点胶路径规划的方法包括如下步骤：
步骤一：在机械手上安装两个点胶头，并建立工具坐标系；
步骤二：3D视觉处理系统与机械手上建立的工具坐标系进行手眼标定；
步骤三：3D视觉处理系统基于实物扫描生成双TCP执行轨迹路径；
步骤四：机械手根据执行轨迹去执行喷涂工作；
其中，步骤一中安装在机械手上的两个点胶头中，以一个点胶头为主体，另一个点胶头与主体点胶头的X轴方向保持一个固定的距离，并在主体点胶头的末端建立工具坐标系；
步骤三中3D视觉处理系统使用3D相机对固定区域产品进行扫描生成主体点胶头的喷胶轨迹路径，根据实际另一个点胶头与主体点胶头之间距离通过工具坐标系RZ角度旋转使另一个点胶头与主体点胶头处于同一路径以达到3D视觉处理系统生成的主体点胶头轨迹可同时控制两个点胶头喷涂路径。
2.根据权利要求1所述的基于3D视觉对机械手双TCP点胶路径规划的方法，其特征在于，步骤二是将3D视觉处理系统内的3D图像坐标系与机械手上建立的工具坐标系进行统一，采用模型匹配法计算出3D图像坐标系与工具坐标系的转换关系。
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