CN116590851A - 缝纫机器人的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缝纫机器人的控制方法，控制方法包括控制上料机构上料；控制第一获取机构获取上料机构上的多张裁片，并将多张裁片放置在操作台的不同位置；控制抓取机构抓取其中一张裁片，并将其中一张裁片放置在另外一张裁片上；控制压移机构压紧至少两张裁片，并带动压紧的至少两张裁片移动至水洗标机构；控制水洗标机构将水洗标放置在其中一张裁片上；控制压移机构带动压紧的至少两张裁片沿预设轨迹经过缝纫机构，以使缝纫机构对至少两张裁片进行缝合，并将水洗标缝合于其中一张裁片上，得到缝合物；控制第二获取机构获取缝合物，并将缝合物放置在下料机构上；控制下料机构对缝合物进行下料。

Description

缝纫机器人的控制方法

技术领域

本发明涉及高端制造技术领域，特别涉及一种缝纫机器人的控制方法。

背景技术

缝纫机是用一根或多根缝纫线，在缝料上形成一种或多种线迹，使一层或多层缝料交织或缝合起来的机器，缝纫机能缝制棉、麻、丝、毛、人造纤维等织物和皮革、塑料、纸张等制品，缝出的线迹整齐美观、平整牢固、缝纫速度快、使用简单。在现有技术中，通常需要人工进行手动送料、缝纫以及下料等步骤。由于现有的服装生产自动化程度低，并且随着人工成本的不断提高，因此导致服装的生产成本较高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种缝纫机器人的控制方法，旨在解决现有技术中的服装生产自动化程度低，导致生产成本较高的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种缝纫机器人的控制方法，所述缝纫机器人包括上料机构、第一获取机构、抓取机构、压移机构、水洗标机构、缝纫机构、第二获取机构、下料机构以及操作台，所述方法包括：

控制所述上料机构上料；

控制所述第一获取机构获取所述上料机构上的多张裁片，并将多张所述裁片放置在所述操作台的不同位置；

控制所述抓取机构抓取其中一张所述裁片，并将其中一张所述裁片放置在另外一张所述裁片上；

控制所述压移机构压紧至少两张所述裁片，并带动压紧的至少两张所述裁片移动至所述水洗标机构；

控制所述水洗标机构将水洗标放置在其中一张所述裁片上；

控制所述压移机构带动压紧的至少两张所述裁片沿预设轨迹经过所述缝纫机构，以使所述缝纫机构对至少两张所述裁片进行缝合，并将所述水洗标缝合于其中一张所述裁片上，得到缝合物；

控制所述第二获取机构获取所述缝合物，并将所述缝合物放置在所述下料机构上；

控制所述下料机构对所述缝合物进行下料。

优选地，所述控制所述抓取机构抓取其中一张所述裁片，并将其中一张所述裁片放置在另外一张所述裁片上包括：

识别多张所述裁片的位置；

控制所述抓取机构移动至其中一张所述裁片的位置，并抓取其中一张所述裁片；

控制所述抓取机构移动至另外一张所述裁片的位置；

将其中一张所述裁片放置在另外一张所述裁片上。

优选地，所述识别多张所述裁片的位置包括：

接收多张所述裁片图像；

对多张所述裁片图像进行分割处理，得到对应的轮廓图像；

对所述轮廓图像进行特征点提取，得到对应的多个轮廓点；

遍历多个所述轮廓点，得到多个角点作为关键点；

根据相机坐标系到平面坐标系的变换矩阵，得到平面在相机坐标系下的平面方程；

根据相机坐标系原点和投射至归一化平面上的关键点，得到两点之间形成射线的射线方程；

根据所述射线方程和所述平面方程，计算射线和平面的交点，得到相机坐标系下的多个所述关键点坐标；

使用相机外参将多个所述关键点坐标变换至平面坐标系，得到各张所述裁片在平面上的位置。

优选地，所述控制所述抓取机构移动至另外一张所述裁片的位置之后包括：

若移动后的其中一张所述裁片的像素坐标差不满足预设条件，则调节所述抓取机构的位置，直至移动后的其中一张所述裁片的像素坐标差满足预设条件为止。

优选地，所述若移动后的其中一张所述裁片的像素坐标差不满足预设条件，则调节所述抓取机构的位置包括：

获取其中一张所述裁片移动至另外一张所述裁片上的多个预设关键点坐标，其中，多个所述预设关键点坐标是相机坐标系下的坐标；

接收移动后的其中一张所述裁片的图像；

根据所述图像，得到移动后的其中一张所述裁片在相机坐标系下的多个当前关键点坐标；

将多个所述预设关键点坐标减去多个所述当前关键点坐标，得到移动后的其中一张所述裁片的多个像素点坐标差；

若多个所述所述像素点坐标差中的某个像素点坐标差小于容忍误差，则根据多个所述像素点坐标差，得到所述抓取机构移动的距离；

根据所述抓取机构移动的距离，控制所述抓取机构移动。

优选地，所述控制所述抓取机构移动至另外一张所述裁片的位置之后还包括：

对移动后的其中一张所述裁片进行除皱处理。

优选地，所述对移动后的其中一张所述裁片进行除皱处理包括：

控制所述抓取机构上升至第一位置；

控制所述抓取机构在第一位置进行升降处理，以抚平其中一张所述裁片。

优选地，所述对移动后的其中一张所述裁片进行除皱处理还包括：

控制所述抓取机构下降至第二位置，其中，所述第一位置高于所述第二位置；

对其中一张所述裁片进行吹风处理，以吹平其中一张所述裁片。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本申请通过控制各个机构协同工作，使得缝纫机器人能够实现自动化送料、缝纫以及下料等步骤，从而实现服装的自动化生产，以降低服装的生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构得到其他的附图。

图1是根据本发明的一个实施例的缝纫机器人的示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的缝纫机器人的控制方法的流程图；

图3是根据本发明的一个实施例的抓取裁片步骤的流程图；

图4是根据本发明的一个实施例的识别裁片步骤的流程图；

图5是根据本发明的一个实施例的调节步骤的流程图；

图6是根据本发明的一个实施例的除皱步骤的流程图。

10、缝纫机器人；

1、上料机构；11、第一上料组件；12、第二上料组件；

2、第一获取机构；21、第一获取组件；22、第二获取组件；

3、抓取机构；

4、压移机构；

5、水洗标机构；

6、缝纫机构；

7、第二获取机构；

8、下料机构；

9、操作台。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所得到的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中的“和/或”包括三个方案，以A和/或B为例，包括A技术方案、B技术方案，以及A和B同时满足的技术方案；另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1所示，在一个实施例中，提供了一种缝纫机器人10，缝纫机器人10包括上料机构1、第一获取机构2、抓取机构3、压移机构4、水洗标机构5、缝纫机构6、第二获取机构7、下料机构8、操作台9以及控制器（图未示出），控制器分别与上料机构1、第一获取机构2、抓取机构3、压移机构4、水洗标机构5、缝纫机构6、第二获取机构7以及下料机构8信号连接，从而控制各个机构协同工作，以实现服装的自动化生产。

上料机构1包括第一上料组件11和第二上料组件12，第一上料组件11用于对第一裁片进行上料，第二上料组件12用于对第二裁片进行上料。

第一获取机构2包括第一获取组件21和第二获取组件22，第一获取组件21用于获取第一上料机构1上的第一裁片，并将获取的第一裁片放置在操作台9上。第二获取组件22用于获取第二上料机构1上的第二裁片，并将获取的第二裁片放置在操作台9上，其中，第一裁片和第二裁片放置在不同的位置。

抓取机构3用于抓取操作台9上的第二裁片，并将第二裁片放置在第一裁片上。

压移机构4用于压紧操作台9上的第一裁片和第二裁片，并带动压紧的第一裁片和第二裁片移动至水洗标机构5。

水洗标机构5用于将水洗标放置在其中一张裁片上。

压移机构4还用于带动压紧的至少两张裁片沿预设轨迹经过缝纫机构6，以使缝纫机构6对至少两张裁片进行缝合，并将水洗标缝合于其中一张裁片上，得到缝合物。

第二获取机构7用于从操作台9上获取缝合物，并将缝合物放置在下料机构8上。

下料机构8用于对缝合物进行下料。

如图2所示，在一个实施例中，提供了一种缝纫机器人的控制方法，控制方法具体包括以下步骤：

S100，控制上料机构上料。

具体地，当用户启动机器后，执行上料操作。控制器控制上料机构上料。

S200，控制第一获取机构获取上料机构上的多张裁片，并将多张裁片放置在操作台的不同位置。

其中，上料机构包括第一上料组件和第二上料组件，第一裁片放置在第一上料组件上，第二裁片放置在第二上料组件上。第一获取机构包括第一获取组件和第二获取组件，控制器分别与第一上料组件、第二上料组件、第一获取组件以及第二获取组件信号连接。控制器控制第一上料组件中的第一托盘上升，若第一托盘上的第一裁片抵顶第一获取组件，则控制器控制第一获取组件获取第一上料机构上的第一裁片，并将获取的第一裁片放置在操作台上。控制器控制第二上料组件中的第二托盘上升，若第二托盘上的第二裁片抵顶第二获取组件，则控制器控制第二获取组件获取第二上料机构上的第二裁片，并将获取的第二裁片放置在操作台上，其中，第一裁片和第二裁片放置在不同的位置。

具体地，当上料操作完成后，执行第一获取操作。控制器控制第一获取机构获取上料机构上的多张裁片，并将多张裁片放置在操作台的不同位置。

在本实施例中，其中一张裁片为第一裁片，另外一张裁片为第二裁片。

S300，控制抓取机构抓取其中一张裁片，并将其中一张裁片放置在另外一张裁片上。

具体地，当第一获取操作完成后，执行合片操作。控制器控制抓取机构抓取其中一张裁片，并将其中一张裁片放置在另外一张裁片上。

S400，控制压移机构压紧至少两张裁片，并带动压紧的至少两张裁片移动至水洗标机构。

具体地，当合片操作完成后，执行压紧移动操作。控制器控制压移机构压紧至少两张裁片，并带动压紧的至少两张裁片移动至水洗标机构。

S500，控制水洗标机构将水洗标放置在其中一张裁片上。

具体地，当压紧移动操作完成后，执行水洗标上料操作。控制器控制水洗标机构将水洗标放置在其中一张裁片上。

S600，控制压移机构带动压紧的至少两张裁片沿预设轨迹经过缝纫机构，以使缝纫机构对至少两张裁片进行缝合，并将水洗标缝合于其中一张裁片上，得到缝合物。

其中，预设轨迹是用户预先设置于控制器中的裁片运行轨迹。

具体地，当水洗标上料操作完成后，执行缝纫操作。首先，控制器控制压移机构带动压紧的至少两张裁片的左侧缝经过缝纫机构，并将水洗标缝合在其中一张裁片的左侧缝上。其次，控制器控制压移机构带动压紧的至少两张裁片的左肩膀经过缝纫机构，以使缝纫机构对至少两张裁片的左肩膀进行缝纫。再次，控制器控制压移机构带动压紧的至少两张裁片的右肩膀经过缝纫机构，以使缝纫机构对至少两张裁片的右肩膀进行缝纫。最后，控制器控制压移机构带动压紧的至少两张裁片的右侧缝经过缝纫机构，以使缝纫机构对至少两张裁片的右侧缝进行缝纫，从而完成整个缝纫操作。

S700，控制第二获取机构获取缝合物，并将缝合物放置在下料机构上。

具体地，当缝纫操作完成后，执行第二获取操作。控制器控制第二获取机构获取缝合物，并将缝合物放置在下料机构上。

S800，控制下料机构对缝合物进行下料。

具体地，当第二获取操作完成后，执行下料操作。控制器控制下料机构对缝合物进行下料。

本实施例通过控制各个机构协同工作，使得缝纫机器人能够实现自动化送料、缝纫以及下料等步骤，从而实现服装的自动化生产，以降低服装的生产成本。

如图3所示，在一个实施例中，S300具体包括以下步骤：

S301，识别多张裁片的位置。

如图4所示，在一个实施例中，S301具体包括以下步骤：

S3011，接收多张裁片图像。

具体地，通过抓取机构上的相机获取多张裁片图像，并将获取的多张裁片图像发送给控制器，控制器接收相机发送的裁片图像。

S3012，对多张裁片图像进行分割处理，得到对应的轮廓图像。

具体地，控制器对多张裁片图像进行分割处理，得到对应的轮廓图像。

S3013，对轮廓图像进行特征点提取，得到对应的多个轮廓点。

具体地，控制器对轮廓图像进行特征点提取，得到对应的多个轮廓点。

S3014，遍历多个轮廓点，得到多个角点作为关键点。

具体地，控制器遍历多个轮廓点，得到多个角点作为关键点。

S3015，根据相机坐标系到平面坐标系的变换矩阵，得到平面在相机坐标系下的平面方程。

具体地，控制器根据相机坐标系到平面坐标系的变换矩阵，计算平面在相机坐标系下的平面方程。

S3016，根据相机坐标系原点和投射至归一化平面上的关键点，得到两点之间形成射线的射线方程。

具体地，控制器根据相机坐标系原点和投射至归一化平面上的关键点，计算两点之间形成射线的射线方程。

S3017，根据射线方程和平面方程，计算射线和平面的交点，得到相机坐标系下的多个关键点坐标。

具体地，控制器根据射线方程和平面方程，计算射线和平面的交点，得到相机坐标系下的多个关键点坐标。

S3018，使用相机外参将多个关键点坐标变换至平面坐标系，得到各张裁片在平面上的位置。

具体地，控制器使用相机外参将多个关键点坐标变换至平面坐标系，得到各张裁片在平面上的位置。

在本实施例中，通过射线方程和平面方程，能够得到射线和平面的交点；通过得到射线和平面的交点，能够得到相机坐标系下的多个关键点坐标；通过多个关键点坐标，能够准确反应出裁片在平面上的位置，使得抓取机构能够准确地移动到其中一张裁片的位置，从而提高抓取机构抓取的可靠性。

S302，控制抓取机构移动至其中一张裁片的位置，并抓取其中一张裁片。

具体地，控制器根据其中一张裁片的位置，控制抓取机构移动至其中一张裁片的位置，并抓取其中一张裁片。

S303，控制抓取机构移动至另外一张裁片的位置。

具体地，控制器根据另外一张裁片的位置，控制抓取机构移动至另外一张裁片的位置。

S304，若移动后的其中一张裁片的像素坐标差不满足预设条件，则调节抓取机构的位置，直至移动后的其中一张裁片的像素坐标差满足预设条件为止。

如图5所示，在一个实施例中，S304具体包括以下步骤：

S3041，获取其中一张裁片移动至另外一张裁片上的多个预设关键点坐标，其中，多个预设关键点坐标是相机坐标系下的坐标。

具体地，多个预设关键点坐标是用户预先设置在控制器中的坐标，表示其中一张裁片移动后的准确坐标。

S3042，接收移动后的其中一张裁片的图像。

具体地，通过抓取机构上的相机获取移动后的其中一张裁片的图像，并将获取的图像发送给控制器，控制器接收相机发送的图像。

S3043，根据图像，得到移动后的其中一张裁片在相机坐标系下的多个当前关键点坐标。

具体地，控制器根据图像，得到移动后的其中一张裁片在相机坐标系下的多个当前关键点坐标。具体可参考步骤S301，此处不再赘述。

S3044，将多个预设关键点坐标减去多个当前关键点坐标，得到移动后的其中一张裁片的多个像素点坐标差。

具体地，控制器将多个预设关键点坐标减去多个当前关键点坐标，得到移动后的其中一张裁片的多个像素点坐标差。

S3045，若多个像素点坐标差中的某个像素点坐标差小于容忍误差，则根据多个像素点坐标差，得到抓取机构移动的距离。

具体地，控制器通过各个像素坐标差分别乘以对应的比例尺，得到各个关键点坐标移动的距离向量，根据各个关键点坐标移动的距离向量，得到抓取机构移动的距离。

S3046，根据抓取机构移动的距离，控制抓取机构移动。

具体地，控制器根据抓取机构移动的距离，控制抓取机构移动。

在本实施例中，通过对移动后的其中一张裁片进行调节，以使其中一张裁片能够对准另外一张裁片，使得两张裁片能够有效地重合在一起，从而提高后续的缝纫质量。

S305，对移动后的其中一张裁片进行除皱处理。

如图6所示，在一个实施例中，S305具体包括以下步骤：

S3051，控制抓取机构上升至第一位置。

其中，第一位置为距离另外一张裁片一定的位置。

具体地，控制器控制抓取机构垂直上升至第一位置。

S3052，控制抓取机构在第一位置进行升降处理，以抚平其中一张裁片。

具体地，控制抓取机构在第一位置进行升降处理，以抚平其中一张裁片。

S3053，控制抓取机构下降至第二位置，其中，第一位置高于第二位置。

具体地，控制器控制抓取机构垂直下降至第二位置。

S3054，对其中一张裁片进行吹风处理，以吹平其中一张裁片。

具体地，通过抓取机构上的吹风组件对其中一张裁片进行吹风处理，以吹平其中一张裁片。

S306，将其中一张裁片放置在另外一张裁片上。

在本实施例中，通过对移动后的其中一张裁片进行除皱，以使其中一张裁片能够平整地覆盖在另外一张裁片上，使得缝合后的两张裁片不易产生褶皱，从而提高后续的缝纫质量。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种缝纫机器人的控制方法，其特征在于，所述缝纫机器人包括上料机构、第一获取机构、抓取机构、压移机构、水洗标机构、缝纫机构、第二获取机构、下料机构以及操作台，所述方法包括：

控制所述上料机构上料；

控制所述第一获取机构获取所述上料机构上的多张裁片，并将多张所述裁片放置在所述操作台的不同位置；

控制所述抓取机构抓取其中一张所述裁片，并将其中一张所述裁片放置在另外一张所述裁片上；

控制所述压移机构压紧至少两张所述裁片，并带动压紧的至少两张所述裁片移动至所述水洗标机构；

控制所述水洗标机构将水洗标放置在其中一张所述裁片上；

控制所述压移机构带动压紧的至少两张所述裁片沿预设轨迹经过所述缝纫机构，以使所述缝纫机构对至少两张所述裁片进行缝合，并将所述水洗标缝合于其中一张所述裁片上，得到缝合物；

控制所述第二获取机构获取所述缝合物，并将所述缝合物放置在所述下料机构上；

控制所述下料机构对所述缝合物进行下料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述抓取机构抓取其中一张所述裁片，并将其中一张所述裁片放置在另外一张所述裁片上包括：

识别多张所述裁片的位置；

控制所述抓取机构移动至其中一张所述裁片的位置，并抓取其中一张所述裁片；

控制所述抓取机构移动至另外一张所述裁片的位置；

将其中一张所述裁片放置在另外一张所述裁片上。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述识别多张所述裁片的位置包括：

接收多张所述裁片图像；

对多张所述裁片图像进行分割处理，得到对应的轮廓图像；

对所述轮廓图像进行特征点提取，得到对应的多个轮廓点；

遍历多个所述轮廓点，得到多个角点作为关键点；

根据相机坐标系到平面坐标系的变换矩阵，得到平面在相机坐标系下的平面方程；

根据相机坐标系原点和投射至归一化平面上的关键点，得到两点之间形成射线的射线方程；

根据所述射线方程和所述平面方程，计算射线和平面的交点，得到相机坐标系下的多个所述关键点坐标；

使用相机外参将多个所述关键点坐标变换至平面坐标系，得到各张所述裁片在平面上的位置。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制所述抓取机构移动至另外一张所述裁片的位置之后包括：

若移动后的其中一张所述裁片的像素坐标差不满足预设条件，则调节所述抓取机构的位置，直至移动后的其中一张所述裁片的像素坐标差满足预设条件为止。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述若移动后的其中一张所述裁片的像素坐标差不满足预设条件，则调节所述抓取机构的位置包括：

获取其中一张所述裁片移动至另外一张所述裁片上的多个预设关键点坐标，其中，多个所述预设关键点坐标是相机坐标系下的坐标；

接收移动后的其中一张所述裁片的图像；

根据所述图像，得到移动后的其中一张所述裁片在相机坐标系下的多个当前关键点坐标；

将多个所述预设关键点坐标减去多个所述当前关键点坐标，得到移动后的其中一张所述裁片的多个像素点坐标差；

若多个所述所述像素点坐标差中的某个像素点坐标差小于容忍误差，则根据多个所述像素点坐标差，得到所述抓取机构移动的距离；

根据所述抓取机构移动的距离，控制所述抓取机构移动。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制所述抓取机构移动至另外一张所述裁片的位置之后还包括：

对移动后的其中一张所述裁片进行除皱处理。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对移动后的其中一张所述裁片进行除皱处理包括：

控制所述抓取机构上升至第一位置；

控制所述抓取机构在第一位置进行升降处理，以抚平其中一张所述裁片。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对移动后的其中一张所述裁片进行除皱处理还包括：

控制所述抓取机构下降至第二位置，其中，所述第一位置高于所述第二位置；

对其中一张所述裁片进行吹风处理，以吹平其中一张所述裁片。