[發(fā)明專利]基于機(jī)器視覺進(jìn)行自動(dòng)化噴膠的方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111210266.5
• 申請(qǐng)日: 2021-10-18
• 公開（公告）號(hào): CN114820804A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張玉強(qiáng);黃武;賈朋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臻越智能裝備（佛山）有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/80
• 分類號(hào): G06T7/80;G06T7/521;G06T7/11;G06T7/00;G06T5/00;G06T17/00;B05C11/10;B05C5/02
• 代理公司: 上海德昭知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

本發(fā)明提供一種基于機(jī)器視覺進(jìn)行自動(dòng)化噴膠的方法及系統(tǒng)，采用了三維相機(jī)對(duì)待噴膠工件進(jìn)行點(diǎn)云采集，因此能夠得到待噴膠的汽車內(nèi)飾的三維信息；由于對(duì)采集到的三維點(diǎn)云進(jìn)行了點(diǎn)云濾波、下采樣、點(diǎn)云拼接、點(diǎn)云分割等預(yù)處理，因此能夠提高后續(xù)軌跡生成步驟的運(yùn)算效率及精度；基于采集到的三維點(diǎn)云生成了三維網(wǎng)格模型，并進(jìn)一步基于三維網(wǎng)格模型生成了噴膠軌跡及噴膠參數(shù)，因此，本發(fā)明的方法及系統(tǒng)能夠通過實(shí)時(shí)拍攝自動(dòng)生成噴膠軌跡，并通過噴膠機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)化噴膠，因此可以對(duì)多種具有不同表面的汽車內(nèi)飾進(jìn)行自動(dòng)化噴膠，且汽車內(nèi)飾在預(yù)定工作范圍內(nèi)可以任意角度放置在任意位置，大大提高了生產(chǎn)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能噴膠技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于機(jī)器視覺進(jìn)行自動(dòng)化噴膠的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

汽車內(nèi)飾是汽車內(nèi)部所用的汽車產(chǎn)品，包括汽車方向盤套、汽車坐墊、汽車腳墊、汽車收納箱等，汽車內(nèi)飾的制作過程通常為在成型的汽車內(nèi)飾工件上復(fù)合上特定材質(zhì)的皮革或面料，從而構(gòu)成最終的汽車內(nèi)飾產(chǎn)品，在上述的復(fù)合過程中，需要在汽車內(nèi)飾的表面進(jìn)行噴膠操作。汽車內(nèi)飾有許多種，相應(yīng)地，有多種不同形狀的汽車內(nèi)飾需要進(jìn)行噴膠操作，因此在實(shí)際生產(chǎn)過程中，經(jīng)常需要根據(jù)不同的汽車內(nèi)飾通過人工干預(yù)來切換噴膠方式以及噴膠參數(shù)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且生產(chǎn)效率低。并且，隨著技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)品需求的提高，噴膠操作的空間軌跡越來越復(fù)雜，精度要求也越來越高，傳統(tǒng)人工噴膠方式已難以滿足需求，需要通過機(jī)器視覺來對(duì)噴膠操作進(jìn)行更精確的定位引導(dǎo)，因此，出現(xiàn)了基于2D機(jī)器視覺一些自動(dòng)化方法。

但是，由于2D機(jī)器視覺無法獲得物體的空間坐標(biāo)信息，所以不支持與形狀相關(guān)的測(cè)量，諸如物體平面度、表面角度、體積，或者區(qū)分相同顏色的物體之類的特征，或者在具有接觸側(cè)的物體位置之間進(jìn)行區(qū)分，而且2D機(jī)器視覺測(cè)量物體的對(duì)比度，這意味著特別依賴于光照和顏色/灰度變化，測(cè)量精度易受變量照明條件的影響，因此，基于2D機(jī)器視覺的方法難以滿足上述的噴膠操作的需要。

相比2D機(jī)器視覺，3D機(jī)器視覺具有多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，然而，目前還缺乏基于3D機(jī)器視覺對(duì)汽車內(nèi)飾進(jìn)行自動(dòng)化噴膠的方法。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，提供一種基于機(jī)器視覺進(jìn)行自動(dòng)化噴膠的方法及系統(tǒng)，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種基于機(jī)器視覺進(jìn)行自動(dòng)化噴膠的方法，基于機(jī)器視覺通過噴膠機(jī)器人對(duì)放置在預(yù)定工作范圍內(nèi)的待噴膠汽車內(nèi)飾進(jìn)行噴膠操作，其特征在于，包括步驟S1，通過三維相機(jī)對(duì)汽車內(nèi)飾進(jìn)行點(diǎn)云采集，得到基于相機(jī)坐標(biāo)系的點(diǎn)云數(shù)據(jù)；步驟S2，對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到基于相機(jī)坐標(biāo)系的汽車內(nèi)飾的三維點(diǎn)云；步驟S3，基于三維點(diǎn)云生成基于機(jī)器人坐標(biāo)系的三維網(wǎng)格模型；步驟S4，基于三維網(wǎng)格模型以及預(yù)先設(shè)定的噴膠工藝參數(shù)，生成噴膠軌跡以及噴膠軌跡參數(shù)；步驟S5，基于噴膠軌跡以及噴膠軌跡參數(shù)通過噴膠機(jī)器人對(duì)汽車內(nèi)飾進(jìn)行噴膠操作。

本發(fā)明提供的基于機(jī)器視覺進(jìn)行自動(dòng)化噴膠的方法，還可以具有這樣的技術(shù)特征，其中，三維相機(jī)采用雙目視覺方案、三維結(jié)構(gòu)光方案、TOF方案、激光三角法方案中的任意一種或幾種的組合。

本發(fā)明提供的基于機(jī)器視覺進(jìn)行自動(dòng)化噴膠的方法，還可以具有這樣的技術(shù)特征，其中，步驟S1包括如下子步驟：步驟S1-1，通過所述三維相機(jī)從不同視點(diǎn)對(duì)汽車內(nèi)飾進(jìn)行多次拍攝，得到多個(gè)深度圖；步驟S1-2，將多個(gè)深度圖轉(zhuǎn)換為多個(gè)部分點(diǎn)云；步驟S1-3，將多個(gè)部分點(diǎn)云進(jìn)行點(diǎn)云拼接，得到三維點(diǎn)云，其中，多個(gè)深度圖完全覆蓋預(yù)定工作范圍。

本發(fā)明提供的基于機(jī)器視覺進(jìn)行自動(dòng)化噴膠的方法，還可以具有這樣的技術(shù)特征，其中，所述步驟S2包括如下子步驟：步驟S2-1，對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行點(diǎn)云濾波；步驟S2-2，對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行下采樣；步驟S2-3，對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行特征描述及提取，得到點(diǎn)云特征；步驟S2-4，基于點(diǎn)云特征，對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行點(diǎn)云拼接，得到三維點(diǎn)云；步驟S2-5，基于點(diǎn)云特征，對(duì)三維點(diǎn)云進(jìn)行點(diǎn)云分割，去除汽車內(nèi)飾的輪廓以外的點(diǎn)云。