[发明专利]一种具有自动染线功能的刺绣机器人及控制方法

说明书

本发明公开了一种具有自动染线功能的刺绣机器人及控制方法。刺绣机器人包括机械臂、底线旋梭装置、染线装置、控制器。机械臂采用四轴工业机器人。底线旋梭装置包括底座、第一电机以及旋梭。机械臂的末端固定有刺绣针头。染线装置包括染料部件，染料部件用于给绣线进行染色，染色后绣线穿于所述刺绣针头上。控制器分别用于控制机械臂、第一电机、染线装置，第一电机扩展为机械臂第五轴，染线装置扩展为机械臂第六轴。本发明将充分发挥机器人灵活、快速、精准的特点，并与伺服电机协同工作，完成自动染线功能并绣出精美图案。

技术领域

本发明属于机械臂应用领域，具体是涉及一种具有自动染线功能的刺绣机器人及控制方法。

背景技术

当今，随着机器人技术和相应产业的发展，机器人应用领域逐渐扩展到更广泛的文化类应用中，本发明的具有自动染线功能的刺绣机器人将传统文化和现代科技结合，激发人们对传统文化的关注和热情。

目前在智能刺绣领域，主要应用了工业绣花机，其原理是针头固定不动，刺绣面进行移动来完成刺绣，因此需要庞大的机床及复杂的机械结构，成本较高，同时产品效率和耐用度都不高，目前仍限于工业化的批量生产中。目前的彩绣主要是采用不同颜色的绣线进行刺绣，在需要更换颜色的时候，自动缝纫机需要进行手动换线、剪线工序繁复，而工业绣花机自动剪线功能仍存在着剪线毛糙、剪不断等问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种具有自动染线功能的刺绣机器人及控制方法，以解决相关技术中存在的机械结构庞大且复杂、效率低、彩绣需要多条绣线同时手动换线剪线工序繁复、剪线毛糙的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种具有自动染线功能的刺绣机器人，包括：底线旋梭装置，所述底线旋梭装置包括底座、安装在所述底座上的第一电机以及安装在所述第一电机上的旋梭；机械臂，所述机械臂的末端固定有刺绣针头；染线装置，所述染线装置包括染料部件，所述染料部件用于给绣线进行染色，染色后的所述绣线穿于所述刺绣针头上；控制器，所述控制器分别用于控制所述机械臂、第一电机和染线装置。

进一步地，所述底座包括总支架、安装在总支架上的电机固定架和安装在电机固定架上的可调节架，所述总支架固定在机械臂的机壳上，所述第一电机安装在可调节架上。

进一步地，所述刺绣针头和所述旋梭总是保持在同一竖直线上。

进一步地，所述染线装置还包括第二电机，所述染料部件安装在所述第二电机的转轴上。

进一步地，所述染料部件包括颜料盒和颜料笔头，所述颜料笔头从所述颜料盒获取染料，所述颜料笔头给绣线进行染色。

进一步地，所述颜料笔头有多个，多个所述颜料笔头颜色不同。

进一步地，还包括用于固定所述第二电机的支架。

进一步地，还包括用于固定刺绣扇面的扇面固定架，所述刺绣针头和所述旋梭对称分布在所述扇面固定架的上下两侧。

进一步地，还包括刺绣引导结构，用于将所述绣线从线筒出发引导至所述染线装置染线侧，最后穿过所述刺绣针头末端后进行固定。

本发明实施例还提供第一方面所述的一种具有自动染线功能的刺绣机器人的控制方法，该方法包括以下步骤：

(1)建立以刺绣面中心为原点的平面坐标系；

(2)对刺绣花样进行识别处理，计算出所述刺绣针头的行进路线数据，将所述行进路线数据转化为包含位置信息和颜色信息的数据；

(3)对所述位置信息进行坐标转换，将图案大小转换为适合所述刺绣扇面的大小，生成相应坐标序列；

(4)对所述颜色信息进行序列转换，根据已规划好的行进路线，计算出此次刺绣全程中每一针对应的颜色，生成相应颜色序列；