基于鞋底信息的機(jī)器人噴膠軌跡計(jì)算方法的研究.pdf

1、個(gè)性化制鞋的不斷深入，對(duì)制鞋過程中的噴膠工藝提出了更高的要求，噴膠軌跡的生成方法必須適應(yīng)不同尺寸、不同款式的鞋子。噴膠軌跡的自動(dòng)生成是實(shí)現(xiàn)鞋底噴膠工藝自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)之一。基于這種背景，本文分別以鞋底三維CAD模型和鞋幫底面數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)機(jī)器人離線編程和實(shí)時(shí)生成噴膠軌跡的方法進(jìn)行深入地研究。論文的重點(diǎn)在于提出了一種利用線結(jié)構(gòu)光傳感器掃描鞋幫底面生成噴膠軌跡的新方法，并借助工業(yè)機(jī)器人驗(yàn)證了方法的可行性。 針對(duì)基于線結(jié)構(gòu)光生成鞋底噴

2、膠軌跡的需要，分析了線結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量的基本原理，方法和測(cè)量模型，并設(shè)計(jì)出具有一定寬度的標(biāo)準(zhǔn)平面網(wǎng)格作為攝像機(jī)標(biāo)定的靶標(biāo)。采用兩步法標(biāo)定攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)，并計(jì)算出標(biāo)定誤差小于0.4個(gè)像素。 根據(jù)線結(jié)構(gòu)光透視投影模型的三維測(cè)量原理，和改變光源的測(cè)量方法建立掃描鞋幫底面的實(shí)驗(yàn)裝置。線激光連續(xù)掃描鞋幫底面，獲得激光光條圖像，同時(shí)計(jì)算激光光條中心，并轉(zhuǎn)換成世界坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)從而得到鞋幫底面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步生成鞋底輪廓線，然

3、后通過近似計(jì)算鞋底輪廓線在鞋幫底面的偏置曲線得到噴膠軌跡，最后拾取目標(biāo)操作點(diǎn)和計(jì)算目標(biāo)操作點(diǎn)的方向。方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，生成的軌跡精度高，誤差小于1mm；方法實(shí)現(xiàn)的速度快，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間總共不超過7s。該方法的創(chuàng)新點(diǎn)在于其保證了生成的噴膠軌跡落在鞋幫底面，同時(shí)可方便地計(jì)算出目標(biāo)操作點(diǎn)的方向以滿足機(jī)器人姿態(tài)控制的需要。 考慮到機(jī)器人離線編程的需要，參考鞋底三維模型IGES文件的格式標(biāo)準(zhǔn)，提取鞋底輪廓線和鞋底曲面，然后計(jì)算鞋底輪廓線在