[发明专利]基于计算机视觉的机器人激光清洗路径规划系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于计算机视觉的机器人激光清洗路径规划系统及方法。该系统中包括：视觉运动捕捉模块、计算机工作站、机械臂、设于机械臂末端的激光清洗装置、深度摄像头和示教装置。采用基于计算机视觉的示教方法，用户通过示教装置完成路径规划，以人机协作的方式指导机器人对目标工件的进行激光清洗。此方法应用于小型工件的流水线作业，可提高工作效率；对于待加工的大型工件，可提高示教效率，同时充分结合了人的经验，避免在真实复杂环境中视觉自动识别方法失误率高的问题。

主权项

1.本发明提出了一种基于计算机视觉的机器人激光清洗路径规划系统，其特征在于，该系统包括视觉运动捕捉模块、计算机工作站、机械臂、设于机械臂末端的激光清洗装置、深度摄像头和示教装置；其中：所述视觉运动捕捉模块包括若干个红外摄像机；其中，每个红外摄像机连接到计算机工作站，将数据同步传输到计算机工作站；所述深度摄像头安装于机械臂末端和示教装置上；所述深度摄像头连接到计算机工作站，用于拍摄并传输目标工件的彩色图像与深度图像到计算机工作站；其中，计算机工作站利用接收到彩色图像与深度图像，采用ICP算法对目标工件进行三维重建，进一步得到示教装置与目标工件的相对位姿；示教装置上设有若干个示教标记点；示教装置在示教的过程中，该装置上设有的若干个示教标记点共同构成一个刚体，经由视觉运动捕捉模块进行拍摄并传输到计算机工作站，由计算机工作站进一步处理得到所述刚体的空间坐标，然后根据所述空间坐标得到示教装置末端的空间姿态；所述机械臂连接到计算机工作站，所述机械臂末端固定有激光清洗装置；计算机工作站根据处理得到的示教装置末端的空间姿态，对机械臂的运动路径进行规划，并驱动机械臂沿着规划好的路径运动；其中，在机械臂沿着规划好的路径运动时，计算机工作站根据示教装置与目标工件的相对位姿，对设于机械臂末端的激光清洗装置和目标工件之间的相对位姿进行调整的同时，驱动激光清洗装置对目标工件的进行激光清洗。