[发明专利]一种活动式机器人自动喷涂装置、控制系统及方法

权利要求书

1.一种活动式机器人自动喷涂控制系统，其特征在于，包括视觉识别单元、主控单元、图形重建单元、轨迹编程单元和喷涂单元；

所述视觉识别单元用于根据预先生成的扫描路径扫描待喷涂工件，以采集工件的图像信息并进行处理，获取待喷涂工件的几何信息；

所述主控单元用于实现图形重建单元、轨迹编程单元和喷涂单元的逻辑控制；

所述图形重建单元用于对所述几何信息进行优化处理以生成工件的三维模型，并生成工件、视觉识别单元和机器人之间的位置关系；所述轨迹编程单元用于根据图形重建单元生成的工件三维模型自动识别喷涂区域并计算喷涂轨迹，形成喷涂轨迹文件；所述喷涂单元用于根据图形重建单元生成的工件与机器人的位置关系以及所述喷涂轨迹文件规划喷涂路径，并将所述喷涂路径转换为机器人可执行的代码文件。

2.如权利要求1所述的活动式机器人自动喷涂控制系统，其特征在于，所述图形重建单元用于对视觉识别单元采集的待喷涂工件某一方位的点云数据进行网格化处理，得到待喷涂工件的部分区域的三维模型；所述轨迹编程单元用于选取图形重建单元生成的三维模型上的一点，规划扫描平面和扫描距离，计算扫描轨迹；所述喷涂单元用于根据轨迹编程单元生成的扫描轨迹自动规划扫描路径，并将所述扫描路径转换为机器人可执行的代码文件。

3.如权利要求1或2所述的活动式机器人自动喷涂控制系统，其特征在于，还包括机器人控制单元，所述机器人控制单元用于根据喷涂单元生成的扫描路径对应的代码文件控制视觉识别单元根据所述扫描路径自动扫描待喷涂工件；并用于根据喷涂单元生成的喷涂路径对应的代码文件控制工业机器人执行喷涂动作。

4.如权利要求3所述的活动式机器人自动喷涂控制系统，其特征在于，所述轨迹编程单元包括相互通信的喷涂区域识别模块和喷涂轨迹计算模块；所述喷涂区域识别模块与图形重建单元具有通讯连接，所述喷涂轨迹计算模块与喷涂单元具有通讯连接；

所述喷涂区域识别模块用于根据图形重建单元生成的工件的三维模型，通过选取喷涂区域颜色特征，优化喷涂区域边界，去除喷涂区域噪声，得到工件喷涂区域的三维模型；

所述喷涂轨迹计算模块用于根据喷涂区域识别模块生成的工件喷涂区域的三维模型，设置喷涂工艺参数，根据所述工艺参数自动计算符合工艺要求的喷涂轨迹策略，得到喷涂轨迹文件。

5.如权利要求3或4所述的活动式机器人自动喷涂控制系统，其特征在于，所述喷涂单元还用于采集机器人在喷涂过程中的位姿信息，对整个喷涂过程做实时仿真；

所述喷涂单元包括相互通信的仿真模块和后处理模块；所述仿真模块分别与图形重建单元和喷涂轨迹计算模块具有通讯连接，所述后处理模块与机器人控制单元具有通讯连接；

所述仿真模块用于配置工件与机器人的位置关系，获取喷涂轨迹计算模块生成的喷涂轨迹文件并进行插补计算，自动规划机器人动作路径，模拟喷涂过程；

所述后处理模块用于将仿真模块产生的动作路径转换成机器人可执行的代码文件。

6.如权利要求1所述的活动式机器人自动喷涂控制系统，其特征在于，所述喷涂轨迹包括喷枪与喷涂区域的距离关系，喷枪进入和退出喷涂区域时的位置、方向和速度，喷枪的起喷点和结束喷点，喷涂过程中喷枪的运行速度和喷涂量大小，以及喷枪的喷涂路径。

7.一种活动式机器人自动喷涂控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取待喷涂工件的几何信息，对所述几何信息进行处理以获取待喷涂工件的三维模型，以及所述工件和机器人的位置关系；

S2：根据所述三维模型自动识别喷涂区域并计算喷涂轨迹，得到喷涂轨迹文件；

S3：根据所述工件与机器人的位置关系及所述喷涂轨迹文件规划喷涂路径，并将所述喷涂路径转换成机器人可执行的代码文件；

S4：根据所述代码文件控制机器人执行喷涂动作。