针对工件的自动喷涂方法、装置和机器人与流程

本发明涉及工件喷涂，尤其涉及一种针对工件的自动喷涂方法、装置和机器人。

背景技术：

1、为了提高工件的使用寿命和美观程度通常需要对工件进行喷涂。

2、现有技术中，针对平板件等构型相对简单的工件通常是采用扫描法在扫描成像的基础上进行喷涂。

3、但是扫描法对于几何构造复杂的工件并不适用，针对几何构造复杂的工件，通常由人工直接进行喷涂。上述现有技术通常耗时较长，喷涂的精确度较低，并且对作业人员的专业技能要求较高，提高了人力成本。

技术实现思路

1、本发明提供一种针对工件的自动喷涂方法、装置和机器人，用以解决现有技术中由人工直接进行喷涂，喷涂耗时较长、精确度较低，且人力成本较高的缺陷，本发明无需由人工进行喷涂，降低了人力成本，并且减少了喷涂时间，提高了喷涂的精确性。

2、本发明提供一种针对工件的自动喷涂方法，包括如下步骤。

3、基于目标工件对应的初始网格模型确定预喷涂轨迹；

4、基于所述预喷涂轨迹、所述初始网格模型以及吊装工件对应的侧面点云数据确定至少一个机器人对应的目标喷涂姿态；所述吊装工件包括吊装工具和所述目标工件，所述吊装工具用于吊装所述目标工件；

5、针对各所述机器人，基于所述机器人对应的目标喷涂姿态控制所述机器人对所述目标工件进行喷涂。

6、根据本发明提供的一种针对工件的自动喷涂方法，所述基于目标工件对应的初始网格模型确定预喷涂轨迹，包括：

7、确定所述初始网格模型对应的多个分区网格模型；

8、对各所述分区网格模型分别进行凸包计算，获得各所述分区网格模型分别对应的分区包络网格模型；

9、基于所有所述分区包络网格模型和喷涂区域参数确定所述预喷涂轨迹。

10、根据本发明提供的一种针对工件的自动喷涂方法，所述确定所述初始网格模型对应的多个分区网格模型，包括：

11、对所述初始网格模型进行三角化，得到三角网格模型；

12、确定所述三角网格模型中所有三角网格的法向量，将法向量满足预设筛选条件的三角网格确定为目标网格；

13、对各所述目标网格进行聚类处理，获得聚类结果；

14、根据所述聚类结果确定多个分区平面；

15、基于所述多个分区平面将所述三角网格模型划分为所述多个分区网格模型。

16、根据本发明提供的一种针对工件的自动喷涂方法，所述基于所有所述分区包络网格模型和喷涂区域参数确定所述预喷涂轨迹，包括：

17、对所有所述分区包络网格模型进行合并处理，得到合并包络网格模型；

18、对所述合并包络网格模型进行凹包计算，得到外包络网格模型；

19、基于所述外包络网格模型和所述喷涂区域参数确定所述预喷涂轨迹。

20、根据本发明提供的一种针对工件的自动喷涂方法，所述基于所述外包络网格模型和所述喷涂区域参数确定所述预喷涂轨迹，包括：

21、对所述外包络网格模型进行采样，得到外包络点云数据；

22、基于所述喷涂区域参数，从所述外包络点云数据中抽取轨迹点，得到所述预喷涂轨迹；其中，所述喷涂区域参数至少包括喷幅。

23、根据本发明提供的一种针对工件的自动喷涂方法，所述基于所述预喷涂轨迹、所述初始网格模型以及吊装工件对应的侧面点云数据确定至少一个机器人对应的目标喷涂姿态，包括：

24、将所述侧面点云数据与所述初始网格模型对应的初始点云数据进行匹配，得到位姿转移矩阵，基于所述位姿转移矩阵将所述预喷涂轨迹转换为目标喷涂轨迹；

25、基于所述侧面点云数据和所述初始网格模型确定所述吊装工具对应的障碍信息；

26、基于所述障碍信息和所述目标喷涂轨迹确定至少一个机器人对应的目标喷涂姿态。

27、根据本发明提供的一种针对工件的自动喷涂方法，所述基于所述侧面点云数据和所述初始网格模型确定所述吊装工具对应的障碍信息，包括：

28、将所述侧面点云数据与所述初始网格模型转换至工件坐标系，并将所述侧面点云数据中超过所述初始网格模型的表面预设距离的点云确定为目标点云；

29、对所述目标点云进行聚类处理，得到吊装工具点云数据，基于所述吊装工具点云数据确定吊装工具网格模型；

30、基于所述吊装工具网格模型确定所述吊装工具对应的障碍信息。

31、根据本发明提供的一种针对工件的自动喷涂方法，所述基于所述障碍信息和所述目标喷涂轨迹确定至少一个机器人对应的目标喷涂姿态，包括：

32、基于所述目标喷涂轨迹和各所述机器人的位置信息确定各所述机器人分别对应的喷涂区域；

33、针对各所述机器人，基于所述目标喷涂轨迹确定所述机器人在对应喷涂区域的初始喷涂姿态；

34、基于所述障碍信息对所述机器人对应的初始喷涂姿态进行修正，确定所述机器人对应的目标喷涂姿态。

35、本发明还提供一种针对工件的自动喷涂装置，包括如下模块：

36、第一确定模块，用于基于目标工件对应的初始网格模型确定预喷涂轨迹；

37、第二确定模块，用于基于所述预喷涂轨迹、所述初始网格模型以及吊装工件对应的侧面点云数据确定至少一个机器人对应的目标喷涂姿态；所述吊装工件包括吊装工具和所述目标工件，所述吊装工具用于吊装所述目标工件；

38、控制模块，用于针对各所述机器人，基于所述机器人对应的目标喷涂姿态控制所述机器人对所述目标工件进行喷涂。

39、本发明还提供一种机器人，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述针对工件的自动喷涂方法。

40、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述针对工件的自动喷涂方法。

41、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述针对工件的自动喷涂方法。

42、本发明提供的针对工件的自动喷涂方法、装置和机器人，基于目标工件对应的初始网格模型确定预喷涂轨迹，进而基于预喷涂轨迹、初始网格模型以及吊装工件对应的侧面点云数据确定至少一个机器人对应的目标喷涂姿态，进一步针对各机器人，基于机器人对应的目标喷涂姿态控制机器人对目标工件进行喷涂。本发明技术方案通过目标工件的网格模型和点云数据确定机器人的喷涂姿态，进而控制机器人对目标工件进行喷涂，无需由人工进行喷涂，降低了人力成本，并且减少了喷涂时间，提高了喷涂的精确性。

技术特征：

1.一种针对工件的自动喷涂方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的针对工件的自动喷涂方法，其特征在于，所述基于目标工件对应的初始网格模型确定预喷涂轨迹，包括：

3.根据权利要求2所述的针对工件的自动喷涂方法，其特征在于，所述确定所述初始网格模型对应的多个分区网格模型，包括：

4.根据权利要求2所述的针对工件的自动喷涂方法，其特征在于，所述基于所有所述分区包络网格模型和喷涂区域参数确定所述预喷涂轨迹，包括：

5.根据权利要求4所述的针对工件的自动喷涂方法，其特征在于，所述基于所述外包络网格模型和所述喷涂区域参数确定所述预喷涂轨迹，包括：

6.根据权利要求1至5任一项所述的针对工件的自动喷涂方法，其特征在于，所述基于所述预喷涂轨迹、所述初始网格模型以及吊装工件对应的侧面点云数据确定至少一个机器人对应的目标喷涂姿态，包括：

7.根据权利要求6所述的针对工件的自动喷涂方法，其特征在于，所述基于所述侧面点云数据和所述初始网格模型确定所述吊装工具对应的障碍信息，包括：

8.根据权利要求6所述的针对工件的自动喷涂方法，其特征在于，所述基于所述障碍信息和所述目标喷涂轨迹确定至少一个机器人对应的目标喷涂姿态，包括：

9.一种针对工件的自动喷涂装置，其特征在于，包括：

10.一种机器人，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任一项所述针对工件的自动喷涂方法。

技术总结
本发明提供一种针对工件的自动喷涂方法、装置和机器人，涉及工件喷涂技术领域，该方法包括：基于目标工件对应的初始网格模型确定预喷涂轨迹；基于预喷涂轨迹、初始网格模型以及吊装工件对应的侧面点云数据确定至少一个机器人对应的目标喷涂姿态；吊装工件包括吊装工具和目标工件，吊装工具用于吊装目标工件；针对各机器人，基于机器人对应的目标喷涂姿态控制机器人对目标工件进行喷涂。本发明技术方案通过目标工件的网格模型和点云数据确定机器人的喷涂姿态，进而控制机器人对目标工件进行喷涂，无需由人工进行喷涂，降低了人力成本，并且减少了喷涂时间，提高了喷涂的精确性。

技术研发人员：田园,唐振,赵小伟,刘扬,李祥,吴钊,钟裕
受保护的技术使用者：盛景智能科技（嘉兴）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/10