WO2020173111A1 - 一种 3d 微涂覆机器人及其涂覆方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (10)
- 一种3D微涂覆机器人,其特征在于,包括:工业机器人;所述工业机器人上设置有N个关节轴,N≥2;所述工业机器人内部设置有控制关节轴旋转的第一伺服电机,所述工业机器人的底部安装有底座,底座内设有控制工业机器人水平旋转运动的第二伺服电机;关节轴的末端设置有终端喷头设备、涂覆材料装载机构和用于获取待涂覆工件的三维数据的双目视觉相机,所述涂覆材料装载机构包括双料筒和安装在双料筒旁边的控制双料筒左右循环的光电传感器;终端喷头设备通过管路连接至双料筒。
- 根据权利要求1所述的3D微涂覆机器人,其特征在于,所述底座上加设有防滑橡胶垫。
- 根据权利要求1所述的3D微涂覆机器人,其特征在于,N=6。
- 根据权利要求1所述的3D微涂覆机器人,其特征在于,所述终端喷头设备为雾化喷头。
- 根据权利要求1所述的3D微涂覆机器人,其特征在于,终端喷头设备、涂覆材料装载机构和双目视觉相机均通过法兰块安装在关节轴的末端。
- 一种3D微涂覆机器人系统,其特征在于,包括:3D视觉定位模块、涂覆材料终端执行模块、涂覆控制模块和机器人控制模块;所述3D视觉定位模块,用于获取待涂覆工件的三维数据,根据所述三维数据得到待涂覆工件的三维坐标位置,并将工件的三维坐标位置发送到涂覆控制模块和机器人控制模块;所述机器人控制模块,用于根据所述三维坐标位置采用平滑曲线归一化插补控制方法执行空间规划,并控制工业机器人的运动;所述涂覆控制模块,用于根据所述三维坐标位置将待涂覆工件归类、选取涂覆路径、修正涂覆位置,并控制涂覆材料终端执行模块对待涂覆工件执行涂覆动作;所述涂覆材料终端执行模块,包括双料筒循环搅拌单元和终端喷头设备,所述双料筒循环搅拌单元用于在涂覆过程中的物料搅拌除泡,所述终端喷头设备用于对待涂覆工件执行涂覆动作。
- 根据权利要求6所述的3D微涂覆机器人系统,其特征在于,所述3D视觉定位模块包括:双目视觉相机、图像处理单元和工件定位单元;所述双目视觉相机,用于对待涂覆工件进行扫描,得到待涂覆工件的三维数据,并将三维数据发送到图像处理单元和工件定位单元;所述图像处理单元,用于利用深度学习算法处理三维数据,得到涂覆轨迹;所述工件定位单元,用于对三维图像数据进行去噪处理,并使用基于深度的边缘分割算法提取待涂覆工件的深度图像轮廓,得到待涂覆工件的三维坐标位置。
- 一种基于权利要求1-5任意一项的3D微涂覆机器人的涂覆方法,其特征在于,包括:S1,双目视觉相机对待涂覆工件进行快速激光扫描,获取三维数据;S2,工业机器人根据所述三维坐标位置采用平滑曲线归一化插补控制方法进行空间规划,并根据空间规划控制工业机器人的运动;S3,根据所述三维坐标位置将待涂覆工件归类、选取涂覆路径,并比较选取的涂覆路径与预设的涂覆位置,在线修正涂覆位置;S4,工业机器人开启涂覆物料装载机构的双料筒,进行循环搅拌模式;S5,控制工业机器人上的终端喷头设备移至涂覆区域执行涂覆动作。
- 根据权利要求8所述的3D微涂覆机器人的涂覆方法,其特征在于,步骤S2包括:S21,根据所述高精度三维数据进行图像处理,计算出涂覆关键路径点的位置和姿态;S22,根据所述涂覆关键路径点的位置和姿态,采用平滑插补曲线构造归一化时间算子进行插补,自动生成轨迹中间点的位置和姿态;S23,根据生成的轨迹控制工业机器人的运动。
- 根据权利要求8所述的3D微涂覆机器人的涂覆方法,其特征在于,步骤S5包括:工业机器人上的终端喷头设备进行平面涂覆或者曲面涂覆。
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