[发明专利]基于机器视觉进行高精度自动化喷胶的方法及系统

说明书

本发明提供一种基于机器视觉进行高精度自动化喷胶的方法及系统，通过三维相机进行点云采集、预处理以及目标识别，提取得到每个汽车内饰的点云模型；将汽车内饰的点云模型与存储的多个历史点云模型进行比对，匹配得到相似度最高的历史点云模型，并进一步得到了对应的历史喷胶轨迹及参数，基于该历史喷胶轨迹参数，通过喷胶机器人依次对多个汽车内饰进行自动化的喷胶。由于本发明的方法基于实时三维图像和自动模型匹配自动得到喷胶轨迹及参数，因此不需要根据汽车内饰的种类人为切换喷胶轨迹和参数，也不需要人为示教喷胶机器人，提高了生产效率。此外，还能通过多次的喷胶结果对喷胶轨迹及参数进行迭代优化，持续提升喷胶精度。

技术领域

本发明属于智能喷胶技术领域，具体涉及一种基于机器视觉进行高精度自动化喷胶的方法及系统。

背景技术

汽车内饰是汽车内部所用的汽车产品，包括汽车坐垫、汽车仪表板、汽车后备箱垫板等，汽车内饰的制作过程一般为在成型的汽车内饰工件上复合上特定材质的皮革或面料，从而形成最终的汽车内饰产品，在上述的复合过程中，需要在汽车内饰工件的表面进行喷胶操作。汽车内饰产品有许多种，相应地，有多种不同形状的汽车内饰需要进行喷胶操作。在实际生产中，汽车内饰的生产通常是多种类、小批量的生产，因此，目前的汽车内饰的自动化喷胶具有以下的问题：第一，在一小批汽车内饰喷胶完成后，需要切换产品，相应地，需要操作人员重新设定喷胶程序，并重新示教机器人的喷胶轨迹，操作繁琐；第二，以上切换过程需要操作人员到机器人的附近进行手动示教，并在机器人与操作终端间往返调整喷胶参数，因此非常耗时，每次切换需要一到两个小时；第三，在一天的生产过程中往往需要进行多次的切换，因此切换过程所花费的时间几乎占到总生产时间的一半，生产效率低下。同时，随着技术发展与产品升级，喷胶的精度要求也越来越高，因此，现有的自动化喷胶技术难以满足上述的多种汽车内饰的高精度喷胶需要。

通过3D机器视觉的引导能够对机器人进行更精确的控制，从而有望实现高精度的自动化喷胶，然而，目前还缺乏基于3D机器视觉对汽车内饰进行自动化喷胶的方法。

发明内容

为解决上述问题，提供一种基于机器视觉进行高精度自动化喷胶的方法及系统，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种基于机器视觉进行高精度自动化喷胶的方法，基于机器视觉通过喷胶机器人对放置在预定工作区域内的待喷胶的多个工件进行高精度的喷胶操作，其特征在于，包括步骤S1，通过三维相机对预定工作区域进行点云采集，得到点云数据；步骤S2，对点云数据进行预处理，得到场景点云；步骤S3，对场景点云进行点云聚类分割，得到每个汽车内饰对应的点云模型；步骤S4，对每个汽车内饰，将点云模型分别与多个历史点云模型进行比对，获取相似度最高的历史点云模型；步骤S5，对每个汽车内饰，获取历史点云模型所对应的历史喷胶轨迹以及历史喷胶轨迹参数；步骤S6，按照预先设定的顺序依次对多个汽车内饰进行喷胶操作，具体地，对每个汽车内饰，基于历史喷胶轨迹以及历史喷胶轨迹参数，通过喷胶机器人进行喷胶操作。

本发明提供的基于机器视觉进行高精度自动化喷胶的方法，还可以具有这样的技术特征，其中，步骤S4包括如下子步骤：步骤S4-1，对点云模型以及历史点云模型进行重采样，分别得到当前模型关键点和历史模型关键点；步骤S4-2，基于当前模型关键点计算当前模型描述子，基于历史模型关键点计算历史模型描述子；步骤S4-3，对每个历史点云模型，基于当前模型描述子和历史描述子，将点云模型与历史点云模型进行点云匹配，得到匹配点对以及相似度；步骤S4-4，获取相似度最高的历史点云模型以及对应的匹配点对；步骤S4-5，基于匹配点对，计算点云模型和历史点云模型之间的转换矩阵。