[发明专利]纱线自动装卸方法及系统

说明书

本发明公开了一种纱线自动装卸方法，机器人夹具携带纱线运动至若干标定点，利用若干图像采集装置各自采集每个标定点的纱线深度图像；各个图像采集装置从各自的深度图像中提取出各自对应的局部坐标系下的纱线点云数据集合；对各个纱线点云数据集合进行预处理，利用预处理后的纱线点云数据计算从各个局部坐标系到机器人绝对坐标系的转移矩阵；确定局部坐标系下的纱柱点云数据，利用转移矩阵进行机器人绝对坐标系下的纱柱坐标标定；根据纱柱标定，机器人执行纱线的装卸任务。本发明还提供了实现上述方法的纱线自动装卸系统。本发明能够实现纱柱的自动标定以及纱线的主动装卸，提高纱线装卸工作的自动化、智能化以及工作效率。

技术领域

本发明属于纺织技术领域，特别涉及一种纱线自动装卸方法及系统。

背景技术

在纺织行业，在纱柱(串纱线的柱子)上进行纱线的装卸是一个重要步骤。在实际工作过程中，大量的纱柱呈圆盘状垂直分布在托盘上，托盘先被放置在机械抓手下方且位于支承框架下方中部位置。为了让机器抓手正确到达每一纱柱顶端进行纱线的装卸工作，在机器抓手动作之前首先要对每一托盘的纱柱位置坐标通过人工逐个进行坐标标注，然后将每一纱柱对应的坐标点逐个输入至控制系统，而后机器抓手按照预定的坐标运行进行纱线装卸。例如申请号为2008201827153，申请日为2008年12月23日的中国专利文献公开了名为“一种新型搬运机器手”的实用新型专利，在实际应用中，该搬运机器手顶部通过移动机构连接在支承框架上和其底部设置有可开合的机器抓手，通过控制系统控制移动机构和移动机构带动搬运机器手移动至某一纱柱正上方，然后控制机器抓手往纱柱顶端方向运动，当机器抓手运动至设定位置时再通过控制系统控制机械抓手进行柱纱的抓取，抓取成功之后，再通过控制系统控制搬运机器手将纱柱搬运至指定位置。

但是在实际工作中，托盘纱柱数量多，上述坐标标注工作量大且容易标注错误，标注过程费时费力。在纺织行业，虽然抓取柱纱工作只是很简单的一个步骤，但是该步骤的快慢及其自动化程度严重影响着整个纺织行业的发展程度，因此如何提高托盘上每一纱线的装卸自动化程度一直是纺织行业研究与探讨的关键课题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种纱线自动装卸方法及系统，实现纱柱的自动标定以及纱线的主动装卸，提高纱线装卸工作的自动化、智能化以及工作效率。

为解决上述技术问题，本发明所提供的纱线自动装卸方法，包括以下步骤：

S1：机器人夹具携带纱线运动至若干标定点，利用若干图像采集装置各自采集每个标定点的纱线深度图像；

S2：各个图像采集装置从各自的深度图像中提取出各自对应的局部坐标系下的纱线点云数据集合；

S3：对各个纱线点云数据集合进行预处理，利用预处理后的纱线点云数据计算从各个局部坐标系到机器人绝对坐标系的转移矩阵；

S4：确定局部坐标系下的纱柱点云数据，利用所述转移矩阵进行机器人绝对坐标系下的纱柱坐标标定；

S5：根据所述纱柱标定，机器人执行纱线的装卸任务。

在上述技术方案中，通过采集局部坐标系下的纱线点云数据可得到各个局部坐标系到机器人绝对坐标系的转移矩阵，进而根据局部坐标系下的纱柱点云数据得到机器人绝对坐标系下的纱柱顶端坐标，从而实现了各个纱柱顶端坐标的自动标定，在此基础上再进行纱线的装卸任务。上述技术方案整个过程无需人工参与，自动化和智能化程度高且省时省力，能够提高纱线装卸工作效率，降低工作成本，从而大大促进整个纺织行业发展。

作为本发明技术方案的进一步改进，上述预处理包括以下方式或者各方式的结合：

去除不具备物理意义或与任何物体上没有连接的点；去除与机器人执行任务无关的场景数据；去除不符合机器人已知运动的移动点。