[发明专利]一种鞋底高精度自动化涂胶系统的控制方法

说明书

本发明提供一种鞋底高精度自动化涂胶系统的控制方法包括双目视觉三维重构步骤、激光中心曲线获取步骤、反射光噪声干扰剔除步骤、偏离的曲线点去除步骤、涂胶轮廓确定步骤、机器人连续姿态平滑处理步骤以及电机控制与通讯步骤，实现自动精确地对鞋底进行涂胶操作，避免鞋底在装夹过程中的位置偏差对涂胶精度产生影响，并有效避免机器人在涂胶轨迹上运动出现抖动，使得涂胶均匀，对于鞋料深色或者反光的鞋底也能同样实现自动化精确涂胶。本发明的鞋底高精度自动化涂胶系统的控制方法具有智能化高、成像稳定、通用性强、质量可靠等优点。

技术领域

本发明涉及鞋底涂胶控制技术领域，尤其涉及一种鞋底高精度自动化涂胶系统的控制方法。

背景技术

制鞋业中涂胶工艺是鞋产品质量最为关键的工序之一，然而目前大多数鞋底涂胶仍然依靠人工涂胶，涂胶工艺面临着占用劳动力多、耗时长以及人工涂胶造成的制鞋质量不稳定的现状。因此利用机器人进行自动涂胶成为现代化制鞋业的发展趋势，相对传统人工鞋底涂胶有以下优势：

改善工人工作环境，实现“绿色健康生产”；减少劳动力，降低企业用工成本；实现自动化生产，提高鞋产品生产质量及其稳定性；

现有技术以及不足：西班牙鞋机生产商将3D视觉技术和工业机器人结合起来，通过安装在机械手末端的3D视觉摄像头对鞋底进行精确定位，驱动涂胶机械手对鞋底进行涂胶操作，该技术可以有效的避免鞋底在装夹过程中的位置偏差对涂胶精度产生的影响。

此发明也是在该领域的范围之内，然而现有的技术水平以及现有工业应用场景中，这类方法只满足于平底鞋或者运动鞋这类鞋底厚度均匀的鞋底，针对鞋底厚度不一，表面毛糙点多，鞋底成产一致性差，鞋料深色或者反光的鞋底(如，高跟鞋)仍然没有成行的解决方案以及设备。具体有以下三点技术难点难以突破：

成像难，3D视觉在深色或者反光物体上成像不足，容易造成重构错误或者重构缺失；轮廓难定义，女鞋(尤其是高跟鞋)其鞋面大多都是自由曲面，鞋子多种类的情况导致在边界上很难形成一种特有定义，难以形成通用。机器人连续姿态抖动，这类鞋底表面的粗糙毛躁点导致了从重构出来的鞋底点云法向量的不均匀，法向量的跳动最终导致了机器人在涂胶轨迹上运动出现了严重的抖动现象，这就造成了最终的涂胶不均匀，质量差。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足而提供一种鞋底高精度自动化涂胶系统的控制方法，解决了提高鞋底涂胶精度，实现自动化均匀涂胶的技术问题。

本发明为解决上述问题所采用的技术方案为：一种鞋底高精度自动化涂胶系统的控制方法，包括：S1.双目视觉三维重构步骤：通过双目视觉系统标定，确定三维重构参数；

S2.激光中心曲线获取步骤：通过LOG算子分析，获取激光中心曲线；

S3.反射光噪声干扰剔除步骤：通过聚类算法和筛选原则剔除反射光噪声；

S4.偏离的曲线点去除步骤：通过直线拟合算法去除偏离直线的曲线点；

S5.涂胶轮廓确定步骤：通过电机编码器返回值，将筛选后的曲线合成深度图，求取涂胶轮廓；

S6.机器人连续姿态平滑处理步骤：确定机器人涂胶欧拉角，将抖动的欧拉角分别投影到三维平面上，对姿态角进行平滑处理；

S7.电机控制与通讯步骤：上位机电机控制、并与机器人通讯控制机器人涂胶轨迹运动和气阀的通断。

进一步地，在S1.双目视觉三维重构步骤中，通过双目相机标定，构建3D双目视觉光轴平行模型。

进一步地，在S2.激光中心曲线获取步骤中，对一维LOG算子进行离散化，沿着水平投射的激光线的图片列方向使用离散化LOG算子，将算子响应最大的列方向上的位置确定为激光线的中心位置。