[發(fā)明專利]一種基于視覺重疊運算的動態(tài)路徑生成系統(tǒng)及其生成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210408100.2
• 申請日: 2022-04-19
• 公開（公告）號: CN114758012A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王景昱
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州星宇智能制造有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T7/13;G06T7/12;G06T7/11
• 代理公司: 蘇州佳捷天誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32516
• 代理人: 鄂艷濤

本發(fā)明公開了一種基于視覺重疊運算的動態(tài)路徑生成系統(tǒng)及其生成方法，涉及動態(tài)視覺技術(shù)領(lǐng)域，其技術(shù)方案要點是：一種基于視覺重疊運算的動態(tài)路徑生成系統(tǒng)，包括工作臺和設(shè)置在工作臺上的六軸機械手，六軸機械手的輸出端固定有懸臂，懸臂上設(shè)置有2D彩色相機、3D雙目立體相機和針頭模塊，還包括可通訊連接于六軸機械手、2D彩色相機和3D雙目立體相機的計算機，其包括以下步驟：A、手眼標(biāo)定工作坐標(biāo)；B、2D邊緣識別；D、創(chuàng)建點云；E、擬合圖像；F、運動軌跡校準(zhǔn)；G、六軸機械手運動路徑的生成。本發(fā)明達到動態(tài)匹配的運動軌跡效果,克服了運動路徑因產(chǎn)品外觀扭曲與變形所造成點膠制程良品率不高的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及動態(tài)視覺技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種基于視覺重疊運算的動態(tài)路徑生成系統(tǒng)及其生成方法。

背景技術(shù)

目前，在精密穿戴式裝置如智能手表、手環(huán)、眼鏡、VR/AR眼鏡產(chǎn)品的組裝粘接過程中，該類裝置的各產(chǎn)品通常具有不規(guī)則曲率，現(xiàn)有的點膠方式難以保證點膠位置的精度，容易導(dǎo)致產(chǎn)品粘接不良甚至報廢，大大增加了智能制造裝配行業(yè)的生產(chǎn)成本，并且現(xiàn)有技術(shù)中需要通過人工示教來設(shè)定點膠運動路徑，如此不同的產(chǎn)品需要進行不同的示教，費時費力，且人工作業(yè)不確定因素較大，很容易造成運動路徑不一致，導(dǎo)致偏差較大的問題。此外，除了上述的時間和人力成本外，現(xiàn)行方法更無法針對產(chǎn)品的異形外觀做出任何自動辨識與引導(dǎo)校正。

因此需要提出一種新的方案來解決這個問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于視覺重疊運算的動態(tài)路徑生成系統(tǒng)及其生成方法，通過標(biāo)定算法對2D與3D圖像進行重疊生成六軸機械手點膠路徑的3D點云圖達到動態(tài)匹配的運動軌跡效果,克服了運動路徑因產(chǎn)品外觀扭曲與變形所造成點膠制程良品率不高的問題，并且通過第一次質(zhì)檢和第二次質(zhì)檢的設(shè)置，使得六軸機械手路徑的動態(tài)引導(dǎo)校準(zhǔn)更加精準(zhǔn)。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：一種基于視覺重疊運算的動態(tài)路徑生成系統(tǒng)，包括工作臺和設(shè)置在工作臺上的六軸機械手，所述六軸機械手的輸出端固定有懸臂，所述懸臂上設(shè)置有2D彩色相機、3D雙目立體相機和針頭模塊，還包括可通訊連接于六軸機械手、2D彩色相機和3D雙目立體相機的計算機。

在其中一個實施例中，所述彩色相機為紅綠藍(RGB)相機。

在其中一個實施例中，所述針頭模塊與懸臂滑動連接，所述2D彩色相機、3D雙目立體相機分別通過可調(diào)角度結(jié)構(gòu)與懸臂活動連接。

在其中一個實施例中，所述可調(diào)角度結(jié)構(gòu)包括用于安裝2D彩色相機或3D雙目立體相機的相機支架，所述相機支架上一體設(shè)置有弧形滑塊，所述懸臂上設(shè)置有與弧形滑塊適配的弧形滑槽，所述弧形滑塊可活動的配合在弧形滑槽內(nèi)，所述懸臂上還貫穿弧形滑槽設(shè)置有腰型槽，所述弧形滑塊上螺紋連接有螺栓，所述螺栓的端帽位于腰型槽的外側(cè)。

在其中一個實施例中，一種基于視覺重疊運算的動態(tài)路徑生成方法，使用所述的基于視覺重疊運算的動態(tài)路徑生成系統(tǒng)，包括以下步驟：

A、手眼標(biāo)定工作坐標(biāo)：將產(chǎn)品置于工作臺上，并使得產(chǎn)品在2D彩色相機和3D雙目立體相機的視覺范圍內(nèi)，標(biāo)定六軸機械手的坐標(biāo)系、2D彩色相機的坐標(biāo)系和3D雙目立體相機的坐標(biāo)系；

B、2D邊緣識別：2D彩色相機拍照，2D邊緣識別算法工具將產(chǎn)品的輪廓特征圖片分區(qū)段，抓取定義特征點或邊特征線，并通過增益算法和平滑算法優(yōu)化所抓取的邊特征線以創(chuàng)建完整的2D軌跡路徑，在此路徑上的每個點位(x,y)輸出為2D彩色相機的像素值；

C、定義分段區(qū)2D邊緣像素長度確認(rèn)和質(zhì)量確認(rèn)：將步驟B中抓取得到的特征邊線與標(biāo)準(zhǔn)值對比以進行第一次質(zhì)檢，以確保抓取的特征邊線符合產(chǎn)品的工程規(guī)范需求；

D、創(chuàng)建點云：3D雙目立體相機同時拍照生成3D圖，即點云圖，其中每一個點代表3D雙目立體相機的坐標(biāo)點(x,y,z)；