【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及三維掃描檢測，具體地說，涉及一種機器人自動化上下料在線光學測量的方法。
技術介紹
1、三維掃描檢測是一項重要的技術，在三維掃描檢測領域，傳統的上下料和測量方式通常依賴人工操作，存在效率低下、精度不高、勞動強度大等問題。人工操作容易受到人為因素的影響，導致測量結果的一致性和準確性難以保證，此外，傳統方法在面對大批量生產和復雜工作環境時，難以滿足快速、準確的測量需求。
2、由于缺乏自動化和智能化的技術手段，現有技術無法實現工裝的自動識別與分類、精確的路徑規劃和運動控制，這使得生產過程中的效率和精度受到很大限制，同時，傳統方法在實時監測和偏差調整方面存在不足，不能及時發現和糾正機器人運動過程中的偏差，從而影響測量的準確性和可靠性，為了解決這一技術問題，于是我們提供了一種機器人自動化上下料在線光學測量的方法。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種機器人自動化上下料在線光學測量的方法，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。
2、為實現上述目的，本專利技術目的之一在于，提供了一種機器人自動化上下料在線光學測量的方法，包括以下步驟：
3、s1、在機器人的電動夾爪上安裝微型攝像頭和傳感器，所述微型攝像頭用于拍攝工裝圖像，并對工裝圖像進行灰度化和中值濾波處理，得到預處理工裝圖像，將預處理工裝圖像輸入至工裝識別模型中，工裝識別模型對預處理工裝圖像進行識別和分類；
4、s2、完成識別和分類后，機器人電動夾爪抓緊工裝從物料臺抓取到轉臺上，機
5、s3、對機器人工作空間進行建模，將機器人的電動夾爪從初始位置到工裝位置再到掃描儀位置的運動路徑規劃作為目標，并采用路徑規劃算法對機器人夾爪進行路徑規劃；
6、s4、根據規劃路徑控制機器人的電動夾爪運動，實時監測其移動過程中的加速度和角速度并與規劃路徑對比，若與規劃路徑發生偏差，則通過增益函數對機器人的電動夾爪進行調整。
7、作為本技術方案的進一步改進，所述s1中微型攝像頭用于拍攝工裝圖像，并對工裝圖像進行灰度化和中值濾波處理的方式，具體包括：
8、利用神經網絡學習不同工裝圖像的色彩特征分布規律，自動調整工裝圖像中每個像素點轉換為灰度值的權重，完成對工裝圖像的灰度化后，將工裝圖像劃分成若干個固定大小的子區域，并計算每個子區域內像素值的方差，將方差的平均值作為閾值，高于閾值的區域定為復雜區域，低于閾值的定為平滑區域，對于復雜區域的子區域將窗口大小設為，對于平滑區域的子區域將窗口大小設為，所述的窗口大小用于保留復雜區域的細節，所述的窗口大小用于去除噪聲。
9、作為本技術方案的進一步改進，所述s1中將預處理工裝圖像輸入至工裝識別模型中，工裝識別模型對預處理工裝圖像進行識別和分類的方式，具體包括：
10、收集各種不同類型工裝的標準工裝圖像作為模板，對每個標準工裝圖像進行灰度化和中值濾波處理，并通過邊緣檢測算法提取標準工裝圖像的邊緣輪廓特征建立工裝識別模型，當機器人電動夾爪從物料臺上抓緊工裝時，機器人電動夾爪上的微型攝像頭采集待識別的工裝圖像，并提取出待識別的工裝圖像的輪廓特征，將待識別的工裝圖像的輪廓特征與工裝識別模型中的標準工裝圖像的邊緣輪廓特征進行相似度比較，根據相似度的值，對待識別的工裝圖像進行識別分類，若出現不符合該批次的其他工裝，則工作臺停止工作并發出警報提示音。
11、作為本技術方案的進一步改進，所述s2中機器人電動夾爪上的傳感器采集工裝從物料臺抓取到轉臺上移動過程中的加速度和角速度的方式，具體包括：
12、將傳感器安裝于機器人電動夾爪的關節處，并將傳感器與機器人的控制系統相連，當機器人夾爪開始抓取并移動工裝時，觸發傳感器的數據采集功能，并將采集到的加速度和角速度暫存于控制系統緩存區，通過采用二階低通濾波算法去除噪聲，然后根據傳感器的靈敏度系數，把加速度傳感器輸出的數值編碼轉換為以米每二次方秒為單位的加速度值和弧度每秒為單位的角速度值，獲取機器人電動夾爪從物料臺抓取到轉臺上移動過程中的加速度和角速度。
13、作為本技術方案的進一步改進，所述s2中根據加速度和角速度積分得到機器人電動夾爪的位移和角度變化，建立與測量誤差的增益函數的方式，具體包括：
14、當機器人電動夾爪抓緊工裝從物料臺開始移動到轉臺時，夾爪上的傳感器會實時測量加速度和角速度，設機器人電動夾爪開始運動的初始速度為，初始位置為物料臺的位置，從物料臺移動到轉臺這個過程中，通過對加速度進行積分得到速度，所述速度，再對速度進行積分得出機器人電動夾爪在空間中的位移，所述位移，其中，表示為內層積分變量，表示為不同時刻時機器人電動夾爪的瞬時加速度，同時，設初始角度，對角速度進行積分得到機器人電動夾爪在移動過程中的角度變化，所述；
15、在測量過程中，存在測量誤差，根據歷史數據獲得位移的變化對測量工裝的最終位置的影響系數為，角度的變化對工裝的姿態測量的影響系數為，環境影響系數為，則測量誤差的增益函數表示為：
16、；
17、其中，表示為測量誤差的增益函數。
18、作為本技術方案的進一步改進，所述s3中對機器人工作空間進行建模的方式，具體包括：
19、將機器人的電動夾爪從初始位置到工裝位置再到掃描儀位置的整個運動過程比做成圓周運動，所述圓周運動為機器人的手臂繞著固定軸旋轉，并且在垂直于旋轉軸的平面內具有伸縮范圍，對旋轉半徑和高度范圍進行測量，將旋轉半徑記為，高度范圍記為，則對機器人工作空間進行建模的表達式為，其中，為三維空間的三個坐標軸。
20、作為本技術方案的進一步改進，所述將機器人的電動夾爪從初始位置到工裝位置再到掃描儀位置的運動路徑規劃作為目標，并采用路徑規劃算法對機器人夾爪進行路徑規劃的方法，具體步驟如下：
21、s3.1、將機器人電動夾爪的初始位置記為，工裝位置記為以及掃描儀位置記為，計算機器人電動夾爪從初始位置到工裝位置的直線方程；
22、s3.2、沿著這條直線，按照0.1的步長離散化路徑點，得到一系列中間點，對于每個中間點，校驗是否滿足圓柱體空間工作約束，若不滿足，則將超出的點沿著圓柱體的邊界移動到合法位置，所述合法位置的范圍為；
23、s3.3、重復上述步驟，計算出機器人夾爪從工裝位置到掃描儀位置的直線參數方程，將機器人電動夾爪從初始位置到工裝位置的直線方程和從工裝位置到掃描儀位置的直線方程組合得到規劃路徑。
24、作為本技術方案的進一步改進，所述s4中通過增益函數對機器人的電動夾爪進行調整的方式，具體包括：
25、根據路徑規劃算法得到機器人的電動夾爪從初始位置到工裝位置再到掃描儀位置的規劃路徑，所述規劃路徑由一系列離散點組成，每個點對應的空間坐標為，將計算得到的位移本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種機器人自動化上下料在線光學測量的方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的機器人自動化上下料在線光學測量的方法，其特征在于：所述S1中微型攝像頭用于拍攝工裝圖像，并對工裝圖像進行灰度化和中值濾波處理的方式，具體包括：
3.根據權利要求1所述的機器人自動化上下料在線光學測量的方法，其特征在于：所述S1中將預處理工裝圖像輸入至工裝識別模型中，工裝識別模型對預處理工裝圖像進行識別和分類的方式，具體包括：
4.根據權利要求1所述的機器人自動化上下料在線光學測量的方法，其特征在于：所述S2中機器人電動夾爪上的傳感器采集工裝從物料臺抓取到轉臺上移動過程中的加速度和角速度的方式，具體包括：
5.根據權利要求1所述的機器人自動化上下料在線光學測量的方法，其特征在于：所述S2中根據加速度和角速度積分得到機器人電動夾爪的位移和角度變化，建立與測量誤差的增益函數的方式，具體包括：
6.根據權利要求1所述的機器人自動化上下料在線光學測量的方法，其特征在于：所述S3中對機器人工作空間進行建模的方式，具體包括：
8.根據權利要求1所述的機器人自動化上下料在線光學測量的方法，其特征在于：所述S4中通過增益函數對機器人的電動夾爪進行調整的方式，具體包括：
...【技術特征摘要】
1.一種機器人自動化上下料在線光學測量的方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的機器人自動化上下料在線光學測量的方法，其特征在于：所述s1中微型攝像頭用于拍攝工裝圖像，并對工裝圖像進行灰度化和中值濾波處理的方式，具體包括：
3.根據權利要求1所述的機器人自動化上下料在線光學測量的方法，其特征在于：所述s1中將預處理工裝圖像輸入至工裝識別模型中，工裝識別模型對預處理工裝圖像進行識別和分類的方式，具體包括：
4.根據權利要求1所述的機器人自動化上下料在線光學測量的方法，其特征在于：所述s2中機器人電動夾爪上的傳感器采集工裝從物料臺抓取到轉臺上移動過程中的加速度和角速度的方式，具體包括：
5.根據權利要求1所述的機器人...
【專利技術屬性】
技術研發人員：宋紫微，
申請(專利權)人：上海模高信息科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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