[发明专利]三维图像扫描机器人自动检测线

权利要求书

1.三维图像扫描机器人自动检测线，其特征在于：包括：

托盘，用于安装待测物品；

滚筒输送线，用于运输托盘；所述滚筒输送线上设有测量工位和出位区；

机器人，固定安装于测量工位附近，搭载三维图像扫描仪和自动识别摄像头，用于对被测物体进行自动识别，判断被测物体的类别，自动执行设定好的相应机器人扫描路径和姿态运动程序，同时驱动三维图像扫描仪进行扫描检测；所述扫描路径由若干个测量点组成；

三维图像扫描仪，用于通过自动识别摄像头拍摄待测物品的每个角度来获取三维数据，并自动获取物体全表面的三维完整数据；

生产线控制器，用于控制滚筒输送线按照需要将托盘传输至所需位置和用于控制机器人运行；所述滚筒输送线、机器人、三维图像扫描仪和自动识别摄像头分别电连接生产线控制器。

2.根据权利要求1所述的三维图像扫描机器人自动检测线，其特征在于：所述滚筒输送线包括测量间；所述测量间设有能够使托盘从测量工位进入和出去的两个开口；所述测量工位进入的开口上设有测量门；所述测量门为电子门，电连接生产线控制器。

3.根据权利要求1所述的三维图像扫描机器人自动检测线，其特征在于：所述滚筒输送线在托盘从测量工位进入的位置上设有光电式检测传感器。

4.根据权利要求1所述的三维图像扫描机器人自动检测线，其特征在于：所述测量工位的下部设有能够升降的阻挡器，所述测量工位靠近机器人的一边设有定位块，所述测量工位远离机器人的一边设有推杆气缸。

5.根据权利要求1所述的三维图像扫描机器人自动检测线，其特征在于：所述机器人为采用关节臂工业机器人的六自由度机器人；所述机器人上设有旋转手臂，所述旋转手臂能承载的负载为6kg以内，用于安装三维图像扫描仪；所述机器人的重复定位精度为0.05mm。

6.根据权利要求1所述的三维图像扫描机器人自动检测线，其特征在于：所述三维图像扫描仪采用白色结构光，分辨率/精度为0.05mm；所述自动识别摄像头采用LED背景光源、230万像素的摄像头，其分辨率为752*480、传输速度为10M/s。

7.根据权利要求1所述的三维图像扫描机器人自动检测线，其特征在于：所述三维图像扫描仪内设有自动图像拼接软件，该软件能够利用自动图像拼接自动获取物体全表面的三维完整数据，所述自动图像拼接方法包括以下步骤：

（1）三维图像扫描仪根据机器人的扫描路径和姿态运动来确定三维空间的拍摄位置和角度；由三维图像扫描仪在多个扫描角度分别对待测物品进行表面数据拍摄扫描，完成后获得各局部表面数据；

（2）以托盘的中心为坐标原点建立托盘坐标系，将步骤（1）中的三维空间位置切换到托盘坐标系，通过三维图像扫描仪扫描时所在的空间绝对坐标对三维图像扫描仪所获得的局部表面数据进行空间位置和姿态调整，使三维数据调整为待测物品在托盘正面的姿态和位置；

（3）调整完成后，再依据对待测物品的多个扫描角度扫描中存在重叠的表面数据进行精细对齐，利用三维拼接算法，自动完成全表面数据拼接和还原，最终获得被测物体全表面的三维完整数据。

8.一种使用权利要求1-7中任意一种三维图像扫描机器人自动检测线对被测物体进行检测的方法，包括以下步骤：

（1）被测物体安装在托盘上，将托盘放置于滚筒输送线上；

（2）滚筒输送线将托盘运送至测量工位，并使托盘在机器人前面保持静止；

（3）机器人搭载三维图像扫描仪并运动至扫描路径中的一个测量点；

（4）三维图像扫描仪扫描获取该拍摄角度的局部表面数据；

（5）重复步骤（3）及步骤（4）直至获得所有测量点的局部表面数据；

（6）通过自动图像拼接方法，最终自动获取物体全表面的三维完整数据；

（7）滚筒输送线将托盘运送至出料区，经过出料区后返回滚筒输送线的前端即可结束。