[發明專利]一種具有自動染線功能的刺繡機器人及控制方法

在審

• 申請號: 202110357520.8
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113062059A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 惠悅;王韻楚;陳梅林;盧慧芬;吳敏
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: D05C11/24
• 分類號: D05C11/24
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 應孔月

本發明公開了一種具有自動染線功能的刺繡機器人及控制方法。刺繡機器人包括機械臂、底線旋梭裝置、染線裝置、控制器。機械臂采用四軸工業機器人。底線旋梭裝置包括底座、第一電機以及旋梭。機械臂的末端固定有刺繡針頭。染線裝置包括染料部件，染料部件用于給繡線進行染色，染色后繡線穿于所述刺繡針頭上。控制器分別用于控制機械臂、第一電機、染線裝置，第一電機擴展為機械臂第五軸，染線裝置擴展為機械臂第六軸。本發明將充分發揮機器人靈活、快速、精準的特點，并與伺服電機協同工作，完成自動染線功能并繡出精美圖案。

技術領域

本發明屬于機械臂應用領域，具體是涉及一種具有自動染線功能的刺繡機器人及控制方法。

背景技術

當今，隨著機器人技術和相應產業的發展，機器人應用領域逐漸擴展到更廣泛的文化類應用中，本發明的具有自動染線功能的刺繡機器人將傳統文化和現代科技結合，激發人們對傳統文化的關注和熱情。

目前在智能刺繡領域，主要應用了工業繡花機，其原理是針頭固定不動，刺繡面進行移動來完成刺繡，因此需要龐大的機床及復雜的機械結構，成本較高，同時產品效率和耐用度都不高，目前仍限于工業化的批量生產中。目前的彩繡主要是采用不同顏色的繡線進行刺繡，在需要更換顏色的時候，自動縫紉機需要進行手動換線、剪線工序繁復，而工業繡花機自動剪線功能仍存在著剪線毛糙、剪不斷等問題。

發明內容

本發明實施例提供了一種具有自動染線功能的刺繡機器人及控制方法，以解決相關技術中存在的機械結構龐大且復雜、效率低、彩繡需要多條繡線同時手動換線剪線工序繁復、剪線毛糙的問題。

根據本發明實施例的第一方面，提供一種具有自動染線功能的刺繡機器人，包括：底線旋梭裝置，所述底線旋梭裝置包括底座、安裝在所述底座上的第一電機以及安裝在所述第一電機上的旋梭；機械臂，所述機械臂的末端固定有刺繡針頭；染線裝置，所述染線裝置包括染料部件，所述染料部件用于給繡線進行染色，染色后的所述繡線穿于所述刺繡針頭上；控制器，所述控制器分別用于控制所述機械臂、第一電機和染線裝置。

進一步地，所述底座包括總支架、安裝在總支架上的電機固定架和安裝在電機固定架上的可調節架，所述總支架固定在機械臂的機殼上，所述第一電機安裝在可調節架上。

進一步地，所述刺繡針頭和所述旋梭總是保持在同一豎直線上。

進一步地，所述染線裝置還包括第二電機，所述染料部件安裝在所述第二電機的轉軸上。

進一步地，所述染料部件包括顏料盒和顏料筆頭，所述顏料筆頭從所述顏料盒獲取染料，所述顏料筆頭給繡線進行染色。

進一步地，所述顏料筆頭有多個，多個所述顏料筆頭顏色不同。

進一步地，還包括用于固定所述第二電機的支架。

進一步地，還包括用于固定刺繡扇面的扇面固定架，所述刺繡針頭和所述旋梭對稱分布在所述扇面固定架的上下兩側。

進一步地，還包括刺繡引導結構，用于將所述繡線從線筒出發引導至所述染線裝置染線側，最后穿過所述刺繡針頭末端后進行固定。

本發明實施例還提供第一方面所述的一種具有自動染線功能的刺繡機器人的控制方法，該方法包括以下步驟：

(1)建立以刺繡面中心為原點的平面坐標系；

(2)對刺繡花樣進行識別處理，計算出所述刺繡針頭的行進路線數據，將所述行進路線數據轉化為包含位置信息和顏色信息的數據；

(3)對所述位置信息進行坐標轉換，將圖案大小轉換為適合所述刺繡扇面的大小，生成相應坐標序列；

(4)對所述顏色信息進行序列轉換，根據已規劃好的行進路線，計算出此次刺繡全程中每一針對應的顏色，生成相應顏色序列；