CN106708028A - 一种工业机器人的动作轨迹智能预测及自动规划*** - Google Patents

一种工业机器人的动作轨迹智能预测及自动规划*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种工业机器人的动作智能预测及自动规划***。包括一台3D摄像装置，一台3D图像处理器，一台机器人运动控制器。3D图像处理器包含3D图像形状分析模块、3D图像纹理分析模块、3D图像坐标分析模块。机器人运动控制器包含图像坐标处理模块、运动轨迹计算模块、通讯模块。将机器人3D摄像机采集到的图像信号进行形状、纹理、坐标分析，判断可运动的空间，区分自由空间和障碍物坐标，然后根据可运动空间进行运动轨迹优化。在进行了多重分析包含形状、纹理、坐标、轨迹，通过内部程序的运算来计算出最佳的运动轨迹。

Description

一种工业机器人的动作轨迹智能预测及自动规划***
技术领域
本发明涉及一种机器人视觉处理***，特别是一种机器人的动作轨迹智能预测及自动规划***。
背景技术
随着中国用人成本的上升和对工作效率，产品品质要求的不断提升，工业机器人在国内的使用量不断攀升，在搬运、码垛、喷涂、焊接、制剂等岗位越来越成为代替人工劳动的主力军。工业机器人的发展经历了从液压到电机驱动，从丝杠到减速机传动，从直流到交流司服，控制技术更是日新月异，随着电子技术的发展，目前机器人已趋向智能型发展。在工业机器人的智能方面，目前在国内外都还处在初级阶段，例如工业生产线上用的喷涂机器人，机器人需要对所要喷涂的工件轮廓有所“了解”，然后才能进行工作，目前这个“了解”的过程一般有两种方式，一种是通过示教，即通过操纵机器人，在所要喷涂的工件表面设定无数个点，点的多少示工件的复杂程度而定，机器人在工作时把这些点连成线，无数条线再连成面，同时不断调整机器人姿态，从而完成喷涂工作。另一种方法是事先对所要作业的工件进行三维建摸，然后通过专用软件导入机器人内部，生成运动轨迹再在工作现场不断修正后机器人才能工作，焊接的过程与此类似。但不管是采用哪种方法，都存在前期工作量大、使用难度高、作业工件单一等问题，对一些工件批量较小，经常更换工艺的场合，几乎无法使用。在一些特种场合，例如喷浆等，由于作业对象随时不规则的进行变化，导致真正意义上的机器人无法应用。目前这项技术在实际生产中还没有使用，它代表了工业机器人发展的方向和趋势。
发明内容
本发明的目的是实现工业机器人的动作轨迹智能预测及自动规划。通过对3D摄像机传回来的图像进行数据处理，准确的判断工件需要的工作的动作轨迹，可以自由工作的空间，及需要躲避的阻碍物。以此，通过***内部程序计算出适合的工作运动轨迹。
为了实现上述发明目的，本发明包括机器人3D摄像机，一台3D图像处理器，一台机器人运动控制器。
3D图像处理器，包含3D图像形状分析模块、3D图像纹理分析模块、3D图像坐标分析模块。
机器人运动控制器，包含图像坐标处理模块、运动轨迹计算模块、通讯模块。
将机器人3D摄像机采集到的图像信号进行形状、纹理、坐标分析，判断可运动的空间，区分自由空间和障碍物坐标，然后根据可运动空间进行运动轨迹优化。
在进行了多重分析包含形状、纹理、坐标、轨迹，通过内部程序的运算来计算出最佳的运动轨迹。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
图1 是发明工业机器人的动作智能预测及自动规划***的结构图。
具体实施例
如图1所示：工业机器人的动作智能预测及自动规划***。包括机器人3D摄像机，一台3D图像处理器，一台机器人运动控制器。3D图像处理器包含3D图像形状分析模块、3D图像纹理分析模块、3D图像坐标分析模块。机器人运动控制器包含图像坐标处理模块、运动轨迹计算模块、通讯模块。
机器人3D摄像机负责采集工件信息及工作环境信息图像，然后3D图对图像进行分析处理，运动控制器根据分析处理过的图像信息进行运动轨迹的规划。
3D图像处理器的3D图像形状分析模块先对采集的图像进行形状分析，计算出立体模型，然后3D图像文理分析模块对图像各个面上的轮廓线进行分析，计算出轮廓线的相对关系，然后3D图像坐标分析模块对计算出的立体模型、轮廓线进行3D坐标转换，输出图像3D坐标信息。
机器人运动控制器的图像坐标处理模块，通过计算将图像3D坐标信息转化成机器人可运动的线路轨迹，然后运动轨迹计算模块将可运动的线路轨迹进行计算，规划机器人的运动姿态、运动轨迹、运动速度，然后通过通讯模块，将规划好的机器人好的运动姿态、运动轨迹、运动速度信息输出。

Claims (3)

1.一种工业机器人的动作轨迹智能预测及自动规划***，其特征在于：其包括至少一台3D摄像装置、一台3D图像处理器、一台机器人运动控制器。
2.根据权利要求1所述的一种工业机器人的动作轨迹智能预测及自动规划***，其特征在于：3D图像处理器包含3D图像形状分析模块、3D图像纹理分析模块、3D图像坐标分析模块。
3.根据权利要求1所述的一种工业机器人的动作轨迹智能预测及自动规划***，其特征在于：运动控制器包含图像坐标处理模块，运动轨迹规划模块、通讯模块。
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