[发明专利]汽车制动鼓机器人喷涂系统及方法

权利要求书

1.一种汽车制动鼓机器人喷涂系统，其特征在于，包括加工台、操作装置和控制装置；

所述控制装置用于对所述操作装置进行控制；

所述操作装置包括机器人线性滑轨、六自由度机械臂、喷涂装置、伺服驱动组件、工作台滑轨、多工位工作台和工作台运动组件，所述机器人线性滑轨与所述加工台固定连接，并位于所述加工台的一侧，所述六自由度机械臂滑动安装在所述机器人线性滑轨上，并通过所述伺服驱动组件驱动滑动，且位于所述机器人线性滑轨远离所述加工台的一侧，所述喷涂装置与所述六自由度机械臂固定连接，并位于所述六自由度机械臂远离所述机器人线性滑轨的一侧，所述工作台滑轨与所述加工台固定连接，并位于所述加工台靠近所述机器人线性滑轨的一侧，所述多工位工作台滑动安装在所述工作台滑轨上，并通过所述工作台运动组件驱动所述多工位工作台滑动；

所述控制装置包括视觉检测模块、人机交互模块、运动控制与决策模块和执行模块，所述视觉检测模块与所述运动控制与决策模块和执行模块连接，所述人机交互模块与所述运动控制与决策模块和执行模块连接，所述运动控制与决策模块和执行模块与所述执行模块连接；

所述视觉检测模块，用于检测制动鼓工位上有无制动鼓，当判断存在制动鼓时对制动鼓的尺寸及制动鼓高度进行精确的检测；

所述人机交互模块，用于模拟出汽车制动鼓的缺失判别的映射关系从而做出判断，能够自适应多变的检测环境及检测样本；

所述运动控制与决策模块和执行模块，用于规划机械臂移动轨迹对工位上的制动鼓进行排序确定喷涂顺序后，启动机械臂进行喷涂;

所述执行模块，基于卡尔曼滤波的示教路径优化方法保证喷涂过程的运动轨迹平稳与精确度，通过PLC实现机器人虚拟控制环境及机器人虚拟仿真环境，实现多工位多制动鼓的自动喷涂智能化、自动化控制。

2.如权利要求1所述的汽车制动鼓机器人喷涂系统，其特征在于，

所述工作台运动组件包括线性导轨和直线伺服电机，所述线性导轨与所述工作台滑轨滑动连接，并与所述多工位工作台固定连接，且位于所述工作台滑轨内；所述直线伺服电机与所述加工台固定连接，并位于所述加工台靠近所述线性导轨的一侧，且驱动所述线性导轨在所述工作台滑轨上滑动。

3.如权利要求2所述的汽车制动鼓机器人喷涂系统，其特征在于，

所述工作台运动组件还包括减速机，所述减速机与所述工作台滑轨固定连接，并与所述线性导轨转动连接，且用于对所述线性导轨的滑动减速。

4.如权利要求1所述的汽车制动鼓机器人喷涂系统，其特征在于，

所述工作台运动组件还包括位移传感器，所述位移传感器设置在所述工作台滑轨上，并用于获取所述多工位工作台的位置信息。

5.一种汽车制动鼓机器人喷涂方法，如权利要求1至4任一一项所述的汽车制动鼓机器人喷涂系统，其特征在于，包括如下步骤，

汽车制动鼓视觉系统标定，通过视觉检测模块获取的图像来计算汽车制动鼓在三维环境中位置、形状、尺寸的几何信息；

汽车制动鼓的定位，使相机与汽车制动鼓的相对位置关系固定，将安装的先验知识设定6个制动鼓的ROI区域，通过标定系统将实际的维度信息转化为像素坐标；

二分类器的汽车制动鼓的缺失判别，通过提出一种基于机器学习的二分类判别方法，通过对机器学习模型输入正负样本，模拟出汽车制动鼓的缺失判别的映射关系；

基于卡尔曼滤波的机器人示教轨迹优化，根据制动鼓的排列，规划机械臂的喷涂路径，实现自动喷涂。

6.如权利要求5所述的汽车制动鼓机器人喷涂方法，其特征在于，在“将安装的先验知识设定6个制动鼓的ROI区域”中，

在设计ROI的时候，需要预留边界，并由尺度系数控制。