[发明专利]一种基于体感技术的机器人离线示教编程系统及方法

权利要求书

1.一种基于体感技术的机器人离线示教编程系统，其包括空间点位采集模块，数据处理模块和离线编程模块，其中，

所述空间点位采集模块用于完成机器人的示教过程，其通过体感设备识别和捕捉人体肢体动作，获得肢体运动轨迹中的空间点位，以提供给数据处理模块；所述空间点位采集模块通过图像识别的方式进行特征点位的采集，所述通过图像识别的方式进行特征点位的采集包括：以多个球体作为手持外设装置识别对象，使得各个球心处的位置作为特征点的位置，并以各球之间的位置关系表示机器人执行元件姿态；通过体感设备获取得到手持外设装置的RGB彩色图像及其深度图像；将得到的RGB图像转换为二进制灰度图像，识别灰度图像中的所有圆形轮廓，并获得每个轮廓的圆心在RGB图像中的位置；在二进制灰度图像中识别轮廓并获得各个球心坐标的位置，然后转换到在RGB图像中各球心所在像素的位置，通过判断RGB图像中该像素的RGB数值即各球的颜色便可辨别出各个特征点；

所述数据处理模块用于对所述空间点位进行滤波和光顺处理，获得适合机器人运动的运动轨迹，并将处理后的空间点位坐标提供给离线编程模块；

所述离线编程模块用于对运动轨迹中的空间点的坐标进行坐标变换和后置处理，以生成机器人可以执行的代码，用于输出至机器人实现示教。

2.根据权利要求1所述的一种基于体感技术的机器人离线示教编程系统，其中，所述空间点位采集模块通过骨骼点识别方式进行特征点位的采集。

3.根据权利要求2所述的一种基于体感技术的机器人离线示教编程系统，其中，所述通过骨骼点识别方式进行特征点位的采集包括：获取人体左手手部的三个骨骼的空间点位坐标与体感设备视野内RGB彩色图像，以获取到的RGB图像为背景，在RGB图像上画出骨骼点以及骨骼点间的连线，以用于实时生成可视化图像。

4.根据权利要求1所述的一种基于体感技术的机器人离线示教编程系统，其中，所述识别灰度图像中的所有圆形轮廓过程中，先获取圆心在RGB彩色图像中的RGB数值，通过筛选RGB数值，来对得到的所有轮廓进行筛选并分辨出不同颜色彩球球心的空间点位坐标。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的一种基于体感技术的机器人离线示教编程系统，其中，所述数据处理模块进行处理的过程包括：

对采集到的空间点位进行坐标分离，将分离后的x，y，z坐标进行曲线拟合；

将拟合后的曲线离散为同等数量的坐标点；

将离散后的各个坐标点结合，得到数据处理后的空间坐标点。

6.根据权利要求5所述的一种基于体感技术的机器人离线示教编程系统，其中，所述数据处理模块进行处理的过程包括：

对采集到的空间点位进行坐标分离，将分离后的x，y，z坐标分别进行中值滤波；

将滤波后的坐标进行曲线拟合；

将拟合后的曲线离散为同等数量的坐标点；

将离散后的各个坐标点结合，得到数据处理后的空间坐标点。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的一种基于体感技术的机器人离线示教编程系统，其中，所述离线编程模块中坐标变换包括：

(1)首先将体感设备坐标系中的三组坐标值转换为用户坐标系下的坐标值；

(2)将工件坐标系下的坐标转换为机器人基础坐标系下的坐标，求得各点的欧拉角。

8.一种利用权利要求1-7中任一项所述的基于体感技术的机器人离线示教编程系统进行离线示教的方法。