[發(fā)明專(zhuān)利]一種三維鏡像仿形復(fù)刻系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110455345.6
• 申請(qǐng)日: 2021-04-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113269866B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06T17/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T17/00;G06T7/80
• 代理公司: 北京卓嵐智財(cái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11624
• 代理人: 郭智

本發(fā)明涉及圖像識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種三維鏡像仿形復(fù)刻系統(tǒng)及方法。包括機(jī)座，機(jī)座的左右兩端相對(duì)立設(shè)有兩道滑軌，機(jī)座的左右兩端分別滑動(dòng)連接有第一機(jī)械臂和第二機(jī)械臂，第一機(jī)械臂的端頭設(shè)有掃描筆，第二機(jī)械臂的端頭設(shè)有復(fù)刻筆，機(jī)座中間相對(duì)立設(shè)有兩塊底托板，機(jī)座的外側(cè)設(shè)有工控機(jī)。本發(fā)明設(shè)計(jì)通過(guò)在機(jī)座上設(shè)置兩組結(jié)構(gòu)相同的機(jī)械臂，其中一組機(jī)械臂可以掃描原材料的圖形，并對(duì)圖形進(jìn)行識(shí)別及鏡像切換處理，另一組機(jī)械臂可以根據(jù)鏡像處理后的圖形自動(dòng)在建材原料上刻畫(huà)對(duì)應(yīng)的圖形，實(shí)現(xiàn)快速的仿形復(fù)刻；不需要通過(guò)人工處理，省時(shí)省力，且適用于各種尺寸的材料，提高工作效率及材料裁切的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種三維鏡像仿形復(fù)刻系統(tǒng)及方法，可用于加工浮雕等立體形態(tài)。

背景技術(shù)

建筑建造及裝修過(guò)程中，很多位置會(huì)設(shè)計(jì)到對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)在裁切建材時(shí)，一般都需要工人將兩塊建材重疊在一起，通過(guò)手動(dòng)描摹后再進(jìn)行裁剪，這種操作不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且存在描摹不準(zhǔn)確的情況，遇到尺寸較大的材料很難進(jìn)行處理，同時(shí)在建材形狀復(fù)雜、原始數(shù)據(jù)缺失或鏡像對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)時(shí)，手動(dòng)仿形的偏差很大。若能通過(guò)對(duì)原檢查形狀進(jìn)行掃描編繪，再通過(guò)對(duì)圖像進(jìn)行鏡像對(duì)稱(chēng)后并通過(guò)自動(dòng)化機(jī)械自動(dòng)進(jìn)行仿形復(fù)刻，則能夠很好地規(guī)避人工操作過(guò)程存在的局限。然而，目前卻沒(méi)有較完善的通過(guò)圖像識(shí)別技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)材料仿形復(fù)刻的系統(tǒng)產(chǎn)品及其運(yùn)行方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種三維鏡像仿形復(fù)刻系統(tǒng)及方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)問(wèn)題的解決，本發(fā)明的目的之一在于，提供一種三維鏡像仿形復(fù)刻系統(tǒng)產(chǎn)品，包括機(jī)座，所述機(jī)座的左右兩端相對(duì)立設(shè)有兩道滑軌，所述機(jī)座的左右兩端分別滑動(dòng)連接有第一機(jī)械臂和第二機(jī)械臂，所述第一機(jī)械臂的端頭設(shè)有掃描筆，所述第二機(jī)械臂的端頭設(shè)有復(fù)刻筆，所述機(jī)座中間相對(duì)立設(shè)有兩塊底托板，所述底托板的前后兩端均設(shè)有拉槽，所述底托板上刻印有坐標(biāo)網(wǎng)格，所述機(jī)座的外側(cè)設(shè)有工控機(jī)。

作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一機(jī)械臂的底端設(shè)有滑塊，所述滑塊與所述滑軌滑動(dòng)連接，所述滑塊的中間轉(zhuǎn)動(dòng)連接有主支撐臂，所述主支撐臂的頂端通過(guò)第一萬(wàn)向球連接有伸縮臂，所述伸縮臂的另一端通過(guò)第二萬(wàn)向球連接有操作臂，所述第二機(jī)械臂與所述第一機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)相同。

本發(fā)明的目的之二在于，提供一種三維鏡像仿形復(fù)刻系統(tǒng)，該系統(tǒng)裝載于所述工控機(jī)內(nèi)部，包括

基礎(chǔ)建設(shè)單元、掃描管理單元、數(shù)據(jù)處理單元和復(fù)刻控制單元；所述基礎(chǔ)建設(shè)單元的信號(hào)輸出端與所述掃描管理單元、所述數(shù)據(jù)處理單元、所述復(fù)刻控制單元的信號(hào)輸入端連接，所述掃描管理單元的信號(hào)輸出端與所述數(shù)據(jù)處理單元的信號(hào)輸入端連接，所述數(shù)據(jù)處理單元的信號(hào)輸出端與所述復(fù)刻控制單元的信號(hào)輸入端連接；所述基礎(chǔ)建設(shè)單元用于提供支持系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)裝置載體、智能技術(shù)及應(yīng)用等；所述掃描管理單元用于對(duì)圖像的掃描過(guò)程進(jìn)行控制管理；所述數(shù)據(jù)處理單元用于對(duì)掃描獲取的圖像進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換；所述復(fù)刻控制單元用于以掃描獲得的圖形為基礎(chǔ)控制復(fù)刻圖形的運(yùn)行過(guò)程；

所述基礎(chǔ)建設(shè)單元包括終端載體模塊、動(dòng)作管理模塊、技術(shù)支持模塊和網(wǎng)絡(luò)通信模塊；

所述掃描管理單元包括運(yùn)行控制模塊、圖像掃描模塊、尺寸測(cè)量模塊和圖形編繪模塊；

所述數(shù)據(jù)處理單元包括圖像處理模塊、逆向掃描模塊、坐標(biāo)定位模塊和鏡像切換模塊；

所述復(fù)刻控制單元包括圖形解析模塊、路徑規(guī)劃模塊、同步運(yùn)行模塊和仿形復(fù)刻模塊。

作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述終端載體模塊、所述動(dòng)作管理模塊與所述技術(shù)支持模塊依次通過(guò)以太網(wǎng)通訊連接；所述終端載體模塊用于提供支持系統(tǒng)運(yùn)行的機(jī)械、傳感裝置及其配套的工控處理器；所述動(dòng)作管理模塊用于管理記錄各機(jī)械臂的動(dòng)作過(guò)程并進(jìn)行調(diào)用；所述技術(shù)支持模塊用于在系統(tǒng)內(nèi)加載多種智能技術(shù)以支持系統(tǒng)的順滑運(yùn)行；所述網(wǎng)絡(luò)通信模塊用于在系統(tǒng)各層面之間建立連接及數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ馈?/p>