一种自动喷涂机器人的连续喷涂方法与流程

专利2026-08-30  2


本发明涉及喷涂,具体为一种自动喷涂机器人的连续喷涂方法。


背景技术:

1、喷涂机器人作为特殊作业的工业机器人,极大地降低了工人的劳动强度提高了效率。现有的喷涂机器人的喷枪通过活动臂固定设置在厂房内,将待加工件传送至活动臂的范围内由喷涂机器人按照设定的喷枪动作进行喷涂。

2、随着定位导航技术的发展,能够自由移动的喷涂机器人已经出现,如通过激光探测器探测出空间范围,通过摄像头或其他感应装置感应移动中的障碍并调整方向进行避障等功能均已实现,但现有技术中仅考虑到一次喷涂流程完成所有的喷涂作业,当喷涂作业执行到一半出现喷涂材料不足、喷涂机器人电力不足、多个喷涂机器人需要接力喷涂或遭遇外力导致喷涂机器人突然停止时,如何在上一喷涂机器人停止的位置继续喷涂的方法在现有技术中并未考虑到。特别是喷涂机器人的喷枪是能够多角度活动的,即被喷涂的平面与喷涂机器人的移动平面不在同一平面上时,仅通过定位装置无法实现继续喷涂的效果。


技术实现思路

1、本发明为解决上述技术问题,提供如下技术方案:一种自动喷涂机器人的连续喷涂方法,包括以下步骤:

2、s1, 喷涂机器人中设有定位装置和无线网络连接装置,无线网络连接装置与云端处理模块进行网络连接,云端处理模块根据设定的路径引导喷涂机器人按照设定的移动位置进行移动,喷涂机器人的喷枪通过无线网络连接装置与云端处理模块网络连接,喷枪按照云端处理模块设定的喷枪动作在相应的喷涂范围中进行喷涂作业,喷枪动作喷涂的范围为喷涂区域;

3、s2,喷涂机器人停止喷涂时,云端处理模块记录喷涂机器人的当前移动位置;

4、s3,云端处理模块通过无线网络信号向喷涂机器人发送上一喷涂机器人停止喷涂时的移动位置,引导喷涂机器人到达指定的移动位置, 并通过喷涂机器人的定位装置判断喷涂机器人是否到达指定位置;

5、s4,到达指定移动位置后,喷涂机器人上的摄像模块拍摄所处的移动位置对应的喷涂区域图像,并将喷涂区域的图像通过无线网络连接装置发送至云端处理模块,云端处理模块进行图像分析后,确定喷涂区域中的边缘,生成带有边缘的喷涂区域图像;

6、s5,喷涂机器人上的激光探测器对s4步骤中得到的边缘的两侧进行扫描,通过检测边缘两侧距离信息对边缘的真实性进行确认,逻辑公式为,,其中为设定的目标值,为边缘一侧的距离数据,为边缘另一侧的距离数据;

7、s6,云端处理模块将符合值的边缘与带有边缘的喷涂区域图像信息结合,得到明确划分已喷涂和未喷涂区域的喷涂区域图像;

8、s7,云端处理模块依据已划分喷涂区域和未喷涂区域的喷涂区域图像计算喷枪应当执行的喷枪动作,并向喷涂机器人发送相应的喷涂指令。

9、优选的,喷涂机器人每次变动移动位置后均向云端处理模块发送位置信息

10、优选的,步骤s4中的摄像模块为摄像头,摄像头通过无线网络连接装置与云端处理模块连接,云端处理模块进行图像分析的步骤包括。

11、灰度化,将摄像头拍摄的图像进行灰度化处理,得到灰度图像。

12、高斯滤波,将灰度图像进行高斯滤波处理,降低灰度图像的噪声或异常值,使灰度图像数据更加平滑和连续。

13、对比度增强, 通过直方图均衡化,提高灰度图像的对比度,使明暗区域对比更加鲜明。

14、边缘检测,通过边缘检测算法检测图像中的边缘,并提取边缘信息。

15、边缘标记,将提取的边缘的位置标记在喷涂区域图像中。

16、优选的,边缘检测算法包括sobel算法、prewitt算法和roberts算法。

17、优选的,s5步骤中的的值设定为喷涂涂料的涂膜厚度。

18、优选的,在s6步骤中,将经过计算得到的由确定的边缘与摄像模块拍摄的图像进行结合,根据和的数据判断已喷涂区域和未喷涂区域。

19、优选的,当>时,的检测点所在的区域为已喷涂区域;当<时,的检测点所在的区域为已喷涂区域。

20、优选的,在s7步骤中,根据喷涂区域图像中的未喷涂区域的位置,判断未喷涂区域所处的位置对应的喷枪动作,从对应喷枪动作的上一喷枪动作开始继续执行喷枪动作。

21、与现有技术相比,该自动喷涂机器人的连续喷涂方法具备如下有益效果:

22、一、基于被喷涂区域可能存在多种色彩图案变化,如在已有图案的表面上喷涂新的涂料,使摄像模块拍摄出的经边缘检测算法得到的边缘无法准确表达已喷涂区域和未喷涂区域的之间的边缘的情况,使用激光探测器对边缘的真实性进行确认;

23、二、基于被喷涂区域的表面可能存在的不平整状况,如被喷涂墙面自上而下成阶梯状向外侧凸出的表面,激光探测仪无法判断凸出的部分是已喷涂区域产生的凸出还是表面形状产生的凸出,使用摄像模块通过边缘检测算法限制激光探测仪的扫描区域,仅对已检测出的边缘进行确认,不直接探测边缘;

24、三、通过对边缘的探测,使喷枪能够自动判断出上一喷涂机器人中断作业时的喷涂位置,并自动从中断的喷涂位置继续进行喷涂作业。

25、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本发明的实践中得到教导。



技术特征:

1.一种自动喷涂机器人的连续喷涂方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的自动喷涂机器人的连续喷涂方法,其特征在于,在s1步骤中,喷涂机器人每次变动移动位置后均向云端处理模块发送位置信息。

3.根据权利要求1所述的自动喷涂机器人的连续喷涂方法,其特征在于,所述步骤s4中的摄像模块为摄像头,摄像头通过无线网络连接装置与云端处理模块连接,云端处理模块进行图像分析的步骤包括:

4.根据权利要求3所述的自动喷涂机器人的连续喷涂方法,其特征在于,所述边缘检测算法包括sobel算法、prewitt算法和roberts算法。

5.根据权利要求1所述的自动喷涂机器人的连续喷涂方法,其特征在于,所述s5步骤中的的值设定为喷涂涂料的涂膜厚度。

6.根据权利要求1所述的自动喷涂机器人的连续喷涂方法,其特征在于,在所述s6步骤中,将经过计算得到的由确定的边缘与摄像模块拍摄的图像进行结合,根据和的数据判断已喷涂区域和未喷涂区域。

7.根据权利要求6所述的自动喷涂机器人的连续喷涂方法,其特征在于,当>时,的检测点所在的区域为已喷涂区域;当<时,的检测点所在的区域为已喷涂区域。

8.根据权利要求1所述的自动喷涂机器人的连续喷涂方法,其特征在于,所述s7步骤中,根据喷涂区域图像中的未喷涂区域的位置,判断未喷涂区域所处的位置对应的喷枪动作,从对应喷枪动作的上一喷枪动作开始继续执行喷枪动作。


技术总结
本发明涉及喷涂技术领域,具体为一种自动喷涂机器人的连续喷涂方法,其步骤为:S1、按照云端处理模块的设定的移动位置进行移动和执行设定的喷枪动作;S2、云端处理模块记录喷涂机器人停止时的移动位置;S3、将喷涂机器人引导至停止的移动位置;S4、摄像模块拍摄图像并上传至云端处理模块进行边缘检测;S5、使用激光探测器对检测出的边缘进行验证;S6、根据验证后的边缘得到已喷涂区域和未喷涂区域明确划分的喷涂区域图像;S7、分析未喷涂区域所在的位置,发送信号至喷涂机器人执行喷涂作业。本发明通过使用图像边缘检测和激光测距双重验证的方式,准确的判断上一喷涂机器人停止喷涂时的喷涂位置并继续进行喷涂,实现连续喷涂作业,提高了效率。

技术研发人员:史新坤,吕秀喆,孙亮志,徐志鹏,崔元腾,林宣宇,刘杰,黄升浩,辛未,王中华
受保护的技术使用者:青岛康泰镁业有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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